CAN通訊培訓(xùn)材料

1、R E S P L E N D E N C E CANCAN通訊培訓(xùn)教材通訊培訓(xùn)教材2012015 5.0.05 5R E S P L E N D E N C ECAN通訊相關(guān)硬件設(shè)置四四CAN通訊調(diào)試方法五五CAN通訊的概念一一CAN通訊上位機(jī)部分三三監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)CAN環(huán)線設(shè)計(jì)環(huán)線設(shè)計(jì)原則原則二二常見CAN通訊問題處理六六R E S P L E N D E N C E一一. . CAN通訊的通訊的概念概念R E S P L E N D E N C ECAN通訊介紹通訊介紹 CANController Area Network是控制器局域網(wǎng)的簡稱，是德國Bosch公司在1986年為解決現(xiàn)代

2、汽車中眾多測量控制部件之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信總線，現(xiàn)已被列入ISO國際標(biāo)準(zhǔn)ISO11898。最初為汽車測控?cái)?shù)據(jù)通信而設(shè)計(jì)的CAN ，現(xiàn)已在多領(lǐng)域被廣泛采用航天、電力、石化、冶金、紡織、造紙、倉儲等行業(yè)，火車、輪船、機(jī)器人、樓宇自控、醫(yī)療器械、數(shù)控機(jī)床、智能傳感器、過程自動化儀表等。R E S P L E N D E N C ECAN網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)不分主從，任一節(jié)點(diǎn)均可在任意時(shí)刻主動地向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，通信方式靈活。CAN采用非破壞性的總線仲裁技術(shù)。CAN網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)具有不同的優(yōu)先級，當(dāng)多個節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送信息時(shí)，優(yōu)先級較低的節(jié)點(diǎn)會主動地退出發(fā)送，而最高優(yōu)先級的節(jié)點(diǎn)可不受

3、影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，從而節(jié)省了總線沖突的仲裁時(shí)間?？蓾M足對實(shí)時(shí)性的不同要求，高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)可在134微秒內(nèi)得到傳輸。通過報(bào)文濾波可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)、一點(diǎn)對多點(diǎn)及全局廣播等幾種方式收發(fā)數(shù)據(jù)，無需專門的“調(diào)度” CAN的直接通信距離，最遠(yuǎn)可達(dá)10km（速率5kbps以下）；通信速率 最高可達(dá)1Mbps(此時(shí)通信距離最長為40m）。 CAN特性特性R E S P L E N D E N C ECAN總線上的節(jié)點(diǎn)數(shù)決定于總線驅(qū)動電路，一般為可達(dá)110個。另外若CAN卡采用的總線收發(fā)器不同，其節(jié)點(diǎn)數(shù)量也不同。如：采用82C250 支持最大節(jié)點(diǎn)數(shù)為110 個，采用SN65HVD251P 支持最大節(jié)點(diǎn)數(shù)為120

4、個。報(bào)文標(biāo)識符：CAN2.0A為2032種，CAN2.0B擴(kuò)展幀的報(bào)文標(biāo)識符幾乎不受限制。CAN為短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時(shí)間短，受干擾概率低。CAN節(jié)點(diǎn)具有良好的檢錯功能，出錯率低，節(jié)點(diǎn)中均有錯誤檢測、標(biāo)定和自檢能力。具有發(fā)送自檢、循環(huán)冗余校驗(yàn)、位填充、報(bào)文格式檢查等。CAN節(jié)點(diǎn)在錯誤嚴(yán)重的情況下具有自動關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響。CAN的通信介質(zhì)可為雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活。 CAN器件可被置于無任何內(nèi)部活動的睡眠方式，相當(dāng)于未連接到總線驅(qū)動器，可降低系統(tǒng)功耗，其睡眠狀態(tài)可借助總線激活或者系統(tǒng)的內(nèi)部條件被喚醒。 CAN特性特性R E S P L E N D E N C E

5、二二. .監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)CAN環(huán)環(huán)線設(shè)計(jì)原則線設(shè)計(jì)原則R E S P L E N D E N C E考慮現(xiàn)場預(yù)留其它設(shè)備 CAN接口，CAN總線環(huán)接的節(jié)點(diǎn)數(shù)量設(shè)計(jì)時(shí)要留有一定余量，現(xiàn)按照每塊CAN卡環(huán)接60個物理節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 若現(xiàn)場需要1 路CAN網(wǎng)絡(luò)時(shí)，配置1 塊ISACANV2 卡。 現(xiàn)場需要2 路CAN網(wǎng)絡(luò)時(shí)，配置2 塊ISACANV2 卡。 現(xiàn)場需要2 路以上4 路（包括4 路）以下CAN網(wǎng)絡(luò)時(shí)，暫時(shí)按照配置2 塊周立功雙路智能CAN卡（PCI-9820I）卡進(jìn)行設(shè)計(jì)CAN通訊線應(yīng)按照各個采集機(jī)、外電網(wǎng)監(jiān)測設(shè)備順次環(huán)形連接,每條環(huán)線不超過60個節(jié)點(diǎn)。其它廠家設(shè)備根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際設(shè)備位置

6、以及設(shè)備實(shí)際情況順次環(huán)形連接，引至微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)機(jī)柜;CAN通信線采用：ZR_RVVSP 2X23X0.15雙絞屏蔽阻燃軟線,屏蔽層環(huán)接后在進(jìn)入站機(jī)機(jī)柜處單端接地。設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則R E S P L E N D E N C ECAN通信防雷至工控機(jī)屏蔽線屏蔽層在工控機(jī)側(cè)焊接在串口通信接頭外殼上。環(huán)線示意圖如下：設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則D Z - 3 0 2C A N HC A N LD Z - 3 0 1采 集 機(jī) 電 源 端 子 - - - - C A N 通 訊 線 環(huán) 線 一至 站 機(jī) C A N 口 1D B 9 孔 通 訊 頭274 右2 右外 電 網(wǎng) 監(jiān) 測 設(shè) 備C A N LC A N

7、HC A N HC A N LC A N LC A N H其 它 采 用 C A N 通 訊與 監(jiān) 測 相 連 的 設(shè) 備3 右1 右C 5 - D 0匯 流 排屏 蔽 層屏 蔽 層屏 蔽 層屏 蔽 層C 0 組 合C A N HC A N LD 6 - 0 3 -屏 蔽 層871 11 091 2歐 標(biāo) 站 機(jī) 機(jī) 柜通道防雷81 271 1智 能 燈 絲 設(shè) 備C A N HC A N L4 右2 右3 右1 右C 6 - D 0C A N HC A N L4 右2 右3 右1 右C 7 - D 0C A N HC A N L4 右2 右3 右1 右C 8 - D 03設(shè) 備 地 匯 流

8、排1 09屏 蔽 層R E S P L E N D E N C E三三. . CAN通訊上位通訊上位機(jī)部分機(jī)部分R E S P L E N D E N C E上位機(jī)軟件上位機(jī)軟件2012年11月12日微機(jī)監(jiān)測產(chǎn)品部軟件平臺組發(fā)布了CAN驅(qū)動、ZLGCan驅(qū)動，具體如下：CAN驅(qū)動 文件夾中包含:canpc.sys 版本為： 5.1.2600.0candrv.dll 版本為： 2.0.0.0DSPCanSetup.exe 版本為： 1.0.0.1Cantest.exe 版本為： 2.0.0.0ZLGCAN 文件夾中包含：CandrvZLG.dll 版本為： 2.0.0.0ZLGCanTest.e

9、xe 版本為： 2.0.0.0周立功驅(qū)動 上述文件為目前監(jiān)測系統(tǒng)使用的軟件。R E S P L E N D E N C E四四. . CAN通訊相關(guān)通訊相關(guān)硬件設(shè)置硬件設(shè)置R E S P L E N D E N C ECan卡設(shè)置，短路塊TX1，短路時(shí)有120歐電阻。目前一般為短路狀態(tài)。ISA CAN卡卡R E S P L E N D E N C EPCI-9820I 接口卡的每路 CAN通道都內(nèi)建120 終端電阻。接口卡通過連接/ 斷開JP0或JP1 來設(shè)定對應(yīng)的 CAN通道是否使用集成120 終端電阻。出廠時(shí)，JP0 和JP1 跳線器默認(rèn)連接狀態(tài)，即使用集成120 終端電阻。具體詳見附件P

10、CI-9820I 工業(yè)級CAN接口卡數(shù)據(jù)手冊。PCI-9820I CAN卡卡R E S P L E N D E N C E采集板卡設(shè)置，JP5短路塊一般處于斷開狀態(tài)。采集板卡中的采集板卡中的CAN設(shè)置設(shè)置R E S P L E N D E N C ECAN-R485通訊接口分機(jī)中X5短路塊一般處于開路狀態(tài)。CAN-R485通訊接口分機(jī)中的通訊接口分機(jī)中的CAN設(shè)置設(shè)置R E S P L E N D E N C E高壓脈沖轉(zhuǎn)換單元CAN通訊短路塊為S4，一般情況下處于短路狀態(tài)。高壓脈沖采集單元的高壓脈沖采集單元的CAN設(shè)置設(shè)置 R E S P L E N D E N C E外電網(wǎng)的CAN短路塊位

11、置： J110，一般處于短路狀態(tài)。外電網(wǎng)采集單元的外電網(wǎng)采集單元的CAN設(shè)置設(shè)置 R E S P L E N D E N C E五五. . CAN通訊調(diào)試通訊調(diào)試R E S P L E N D E N C E硬件方面硬件方面 測試時(shí)要求所有的CAN分機(jī)設(shè)備處于斷電狀態(tài)。正常狀態(tài)下兩條CAN通訊線間電阻應(yīng)為60歐姆左右。未接入120歐電阻的CAN設(shè)備兩條CAN線之間仍有一定阻值，每塊采集板阻抗約10千歐，其余外圍設(shè)備不確定（與其電路結(jié)構(gòu)有關(guān)）?？刹捎梅謩e斷開處于兩端CAN設(shè)備后測試兩線間電阻的方法確定120歐電阻的安裝位置。R E S P L E N D E N C E軟件方面軟件方面 ISA接

12、口的CAN卡與PCI接口CAN卡需配合不同版本的CANtest程序使用。CANtest在運(yùn)行后會自動接收CAN總線上的數(shù)據(jù)，顯示在軟件界面的下方。如果工控機(jī)開機(jī)后一段時(shí)間未運(yùn)行CANtest程序及站機(jī)程序，則在運(yùn)行CANtest程序時(shí)則需要在菜單中重新將CAN設(shè)備初始化。CANtest接收到的數(shù)據(jù)是動態(tài)更新的，且所有設(shè)備的通訊數(shù)據(jù)均在同一界面中顯示。如果需要查看不同從機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)，可以選擇“暫停數(shù)據(jù)接收”選項(xiàng)。使用過此選項(xiàng)后如需繼續(xù)動態(tài)顯示數(shù)據(jù)，需要退出CANtest后重新運(yùn)行程序。canTEST測試其它采集機(jī)返回的正確信息，如燈絲斷絲、道岔接口等周立功CAN卡需用專門的周立功CANTEST進(jìn)

13、行測試，用周立功CANTEST分別測試每個CAN口是否收到信息。對于使用兩塊周立功CAN卡的站點(diǎn)需要建兩個hhcan文件，兩個hhcan文件中增加CAN端口號=2，CAN卡設(shè)備號=0和1。R E S P L E N D E N C E六六. .常見常見CAN通訊問通訊問 題處理題處理 R E S P L E N D E N C ECAN環(huán)線錯誤環(huán)線錯誤CAN環(huán)線正確接法：CANH-7，CANL-2 ；其余接法均為錯誤接法。D Z - 3 0 2C A N HC A N LD Z - 3 0 1采 集 機(jī) 電 源 端 子 - - - - C A N 通 訊 線 環(huán) 線 一至 站 機(jī) C A N

14、口 1D B 9 孔 通 訊 頭274 右2 右外 電 網(wǎng) 監(jiān) 測 設(shè) 備C A N LC A N HC A N HC A N LC A N LC A N H其 它 采 用 C A N 通 訊與 監(jiān) 測 相 連 的 設(shè) 備3 右1 右C 5 - D 0匯 流 排屏 蔽 層屏 蔽 層屏 蔽 層屏 蔽 層C 0 組 合C A N HC A N LD 6 - 0 3 -屏 蔽 層871 11 091 2歐 標(biāo) 站 機(jī) 機(jī) 柜通道防雷81 271 1智 能 燈 絲 設(shè) 備C A N HC A N L4 右2 右3 右1 右C 6 - D 0C A N HC A N L4 右2 右3 右1 右C 7 -

15、 D 0C A N HC A N L4 右2 右3 右1 右C 8 - D 03設(shè) 備 地 匯 流 排1 09屏 蔽 層R E S P L E N D E N C ECAN環(huán)線錯誤環(huán)線錯誤CAN環(huán)線正確接法：CANH-D2，CANL-D1 ；其余接法均為錯誤接法。CANHCANL歐標(biāo)站機(jī)機(jī)柜CAN通訊線環(huán)線一4右2右C2-D0C1-D0外電網(wǎng)監(jiān)測設(shè)備CANHCANLCANHCANL屏蔽層屏蔽層道表組合CANHCANLD4-03-屏蔽層871110912C0組合CANHCANLD6-03-屏蔽層9124左2左4右2右4左2左871110屏蔽層通信接口機(jī)CAN1D2D1D3屏蔽層R E S P L

16、 E N D E N C ECAN通訊時(shí)通時(shí)斷通訊時(shí)通時(shí)斷早期06和2K監(jiān)測站點(diǎn)工控機(jī)超線程未關(guān)閉。CAN通信線過長，未使用雙絞線；使用屏蔽線時(shí)未單端接地。CAN驅(qū)動與站機(jī)程序不匹配。CAN節(jié)點(diǎn)過多。Can環(huán)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為并聯(lián)型，can總線電阻不匹配。其它c(diǎn)an通訊設(shè)備干擾，如：燈絲斷絲、道岔缺口采集機(jī)。采集板短路塊沒有全部去掉。R E S P L E N D E N C ECAN通訊異常通訊異常工控機(jī)問題影響CAN通信：某新站調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)CAN不通信，通過更換設(shè)備排除下位機(jī)、CAN卡、主板等，最終確定工控機(jī)底板存在問題，更換后CAN通信正常。疑似CAN卡與工控機(jī)接觸問題影響CAN通信：某站原本C

17、AN通信正常，卻突然出現(xiàn)只有博瑞特?zé)艚z報(bào)警主機(jī)通信，其余CAN節(jié)點(diǎn)通信全部中斷的問題。最后通過插拔CAN卡解決。CAN卡驅(qū)動問題：對于安裝老的CAN卡驅(qū)動程序的站點(diǎn)，在安裝V1.0.0.7版本集中監(jiān)測程序時(shí)需同步更新DSPCAN驅(qū)動，否則不通信。道表采集器通信異常：某新建站點(diǎn)，已調(diào)試完畢，在聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間發(fā)現(xiàn)大部分道表采集器通信中斷，經(jīng)到站上查看發(fā)現(xiàn)施工人員在更換道表采集器底座上的直拉簧時(shí)把道岔采集器全部拔掉，恢復(fù)時(shí)未按照原先順序安裝到位導(dǎo)致。外電網(wǎng)通信異常：某中繼站外電網(wǎng)出現(xiàn)通信中斷，僅通過開關(guān)外電網(wǎng)電源開關(guān)后通信恢復(fù)。某站安裝周立功CAN卡，其中一CAN口環(huán)接各采集板卡和外電網(wǎng)監(jiān)測單元，另一CAN口僅環(huán)接道表采集器。站點(diǎn)調(diào)試時(shí)出現(xiàn)問題：當(dāng)三鼎燈絲報(bào)警主機(jī)環(huán)接至外電網(wǎng)監(jiān)測單元時(shí)此口所有CAN節(jié)點(diǎn)通信中斷，環(huán)接至道表采集器時(shí)各CAN節(jié)點(diǎn)通信正常。（三鼎）燈絲報(bào)警主機(jī)影響CAN通信問題。部分采集機(jī)通訊正常，部分采集機(jī)不通訊，組合內(nèi)部can高can低互相交叉、采集機(jī)電源5V未供到總線