CAN總線在現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中的有效運用

宋瑞

摘要：CAN總線本身屬于工業(yè)控制的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線，旨在實現(xiàn)高效與穩(wěn)定的處理器運行控制技術(shù)效果，對于資源占有比例實現(xiàn)了合理的優(yōu)化調(diào)整。在現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)布局設(shè)計模式下，CAN總線能夠連接于系統(tǒng)智能接口，按照傳輸與處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源的協(xié)議來分配使用系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸資源。因此，技術(shù)人員目前必須要準確認識現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中的CAN總線技術(shù)運用要點。

關(guān)鍵詞：CAN總線;現(xiàn)場總線;控制系統(tǒng);系統(tǒng)運用

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)如果要保證平穩(wěn)安全的數(shù)據(jù)傳輸處理目標實現(xiàn)，則不能夠缺少CAN總線的系統(tǒng)核心組成部分。在目前的現(xiàn)狀下，CAN總線的智能化網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)手段日益獲得創(chuàng)新。工業(yè)生產(chǎn)實踐領(lǐng)域中的現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)體系由于具備了CAN總線的安全傳輸保障，因此能夠準確傳輸工業(yè)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，并且還能達到嚴格控制與降低現(xiàn)場總線控制運行使用成本的目標。

一、CAN總線的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

CAN總線的基本技術(shù)特征就是工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)，由CAN總線組成的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)重點應(yīng)當包含系統(tǒng)顯示接口、CAN總線接口、系統(tǒng)控制器、調(diào)試接口與工業(yè)終端控制接口。在此基礎(chǔ)上，總線接口盒應(yīng)當連接于專用的工業(yè)傳輸線纜設(shè)備，經(jīng)由工業(yè)線纜設(shè)備來實現(xiàn)準確與快速傳輸工業(yè)生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)的目標。此外，工業(yè)控制的CAN總線網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)還要包含系統(tǒng)上位機、智能終端組成設(shè)備部件以及系統(tǒng)顯示界面。工業(yè)總線傳輸控制網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由全面的工控系統(tǒng)優(yōu)化改造以后，應(yīng)當能夠達到優(yōu)良的系統(tǒng)傳輸阻抗以及數(shù)據(jù)傳輸處理速度標準。

CAN總線的體系結(jié)構(gòu)中應(yīng)當包含終端管理單元、單片機的芯片存儲設(shè)備、自振蕩的晶體電路、系統(tǒng)調(diào)試接口以及仿真數(shù)據(jù)處理器等。在這其中，工控系統(tǒng)電路主要可以劃分為內(nèi)部鎖相環(huán)類型以及晶體自振蕩類型的兩種電路體系，并且對于多路的系統(tǒng)通信接口能夠予以支持。系統(tǒng)單片機本身具備優(yōu)良的數(shù)據(jù)存儲功能，單片機的體積相對較小，因此具備便攜與輕巧的工藝技術(shù)優(yōu)勢。在單片機的體系組成結(jié)構(gòu)中，重點應(yīng)當包含單片機的連接線路、集成處理芯片以及其他重要組成部件。CAN總線的體系結(jié)構(gòu)可以保證準確傳輸與發(fā)送工業(yè)生產(chǎn)控制數(shù)據(jù)信息，有效防止了工業(yè)生產(chǎn)傳輸數(shù)據(jù)丟失的后果。

二、CAN總線在現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中的運用技術(shù)要點

（一）合理選擇現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

目前現(xiàn)有的CAN總線控制網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)重點應(yīng)當包含集中獨立式、分散獨立式與集中耦合式的類型，以上各個類型的現(xiàn)場總線控制體系結(jié)構(gòu)都具備各自優(yōu)勢。在此前提下，作為系統(tǒng)規(guī)劃與布局設(shè)計人員務(wù)必做到全面綜合考慮CAN總線的基本組成結(jié)構(gòu)功能，旨在科學(xué)利用與分配系統(tǒng)總線的信息傳輸資源，完善與創(chuàng)新現(xiàn)有的CAN總線工藝技術(shù)手段。SPI通信模式構(gòu)成了主機與CAN總線之間的關(guān)鍵通信實現(xiàn)方式，因此必須保證網(wǎng)絡(luò)通信體系的完整性。

（二）確?，F(xiàn)場總線的傳輸數(shù)據(jù)精確性

網(wǎng)絡(luò)通訊數(shù)據(jù)在依靠CAN總線通訊傳輸技術(shù)媒介進行傳遞的前提下，CAN總線技術(shù)能夠充分確保網(wǎng)絡(luò)傳輸信號數(shù)據(jù)準確。系統(tǒng)技術(shù)人員應(yīng)當著眼于CAN總線通訊網(wǎng)絡(luò)的整體組成結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，合理分配利用CAN總線網(wǎng)絡(luò)運行資源。CAN總線通訊傳輸技術(shù)在當前的通訊技術(shù)體系中呈現(xiàn)迅速發(fā)展趨勢，CAN總線傳輸技術(shù)的未來發(fā)展前景優(yōu)良，適合運用于各個傳輸通訊領(lǐng)域。

CAN總線接入網(wǎng)絡(luò)通訊運行方式具備強大系統(tǒng)功能以及簡便快速的通訊數(shù)據(jù)信號傳輸效果。各種類型通訊網(wǎng)絡(luò)即便處于電磁干擾波較強的外界環(huán)境中，CAN總線通訊基礎(chǔ)設(shè)備也能維持正常運行，體現(xiàn)了CAN總線通訊的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段優(yōu)勢。CAN總線通訊手段屬于信息化與現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)信息傳輸技術(shù)措施，旨在降低信息傳輸延時，并且能夠保證信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)木珳市?。CAN總線的通訊傳輸系統(tǒng)組成介質(zhì)具備優(yōu)良抗干擾性，可以達到較高的信號傳輸頻率以及較大網(wǎng)絡(luò)傳輸容量。

（三）優(yōu)化利用現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)資源

CAN總線在現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的重要實踐領(lǐng)域中目前已經(jīng)獲得普遍推廣使用，根源主要在于CAN總線的工業(yè)控制數(shù)據(jù)傳輸處理方式有益于優(yōu)化分配與利用工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)資源，對于過度浪費與消耗現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)運行使用資源的情況能夠切實加以避免。系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計人員目前必須要全面致力于合理節(jié)約現(xiàn)場總線控制的網(wǎng)絡(luò)體系基礎(chǔ)資源與經(jīng)費，旨在合理提升與優(yōu)化CAN總線的體系結(jié)構(gòu)功能，進而在根本上保證工業(yè)控制總線傳輸數(shù)據(jù)的精準性以及安全性。

下表為CAN總線在現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中的運用實施要點：

結(jié)束語：

經(jīng)過分析可見，CAN總線的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計重點應(yīng)當包含上位機控制器、系統(tǒng)顯示終端、調(diào)試仿真處理器、晶體振蕩器、收發(fā)器與協(xié)議控制器等。在差分信號傳輸?shù)幕炯夹g(shù)原理支撐下，工業(yè)控制的總線傳輸網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)應(yīng)當能夠保證優(yōu)良的系統(tǒng)運行節(jié)能性，明顯降低了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的體系運行以及數(shù)據(jù)傳輸處理資源成本。具體在實踐中，企業(yè)技術(shù)人員必須要深入探索CAN總線的技術(shù)完善思路。

參考文獻

[1]李玥. CAN總線技術(shù)在電機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 沈陽工業(yè)大學(xué)， 2015.

[2]景曉峰. 基于CAN總線的汽車電氣控制系統(tǒng)設(shè)計研究[J]. 山東工業(yè)技術(shù)， 2016， 000（005）：240-240.

南京模擬技術(shù)研究所，南京 210016