CAN技術工程機械控制領域的應用

　?。?）超載幀 由超載標志和超載分隔符組成。超載幀只能在一個幀結束后開始。當接收方接收下一幀之前，需要過多的時間處理當前的數(shù)據(jù)，或在幀問空隙域檢測到顯性電平時，則導致發(fā)送超載幀。

　　（5）幀間空隙 位于數(shù)據(jù)幀和遠地幀與前面的信息幀之間，由幀間空隙和總線空閑狀態(tài)組成。幀間空隙是必要的，在此期間，CAN不進行新的幀發(fā)送，為的是CAN控制器在下次信息傳遞前有時間進行內部處理操作。當總線空閑時CAN控制器方可發(fā)送數(shù)據(jù)。

　　2.3 錯誤檢驗 為了提高抗干擾能力和數(shù)據(jù)的可靠性，采取了多種錯誤檢測手段：發(fā)送監(jiān)視、填充監(jiān)視、CRC錯、格式錯、應答錯誤等。

　　2.4 總線訪問控制要做到數(shù)據(jù)的實時處理，數(shù)據(jù)的高速傳輸是關鍵。對于工程機械中的具體節(jié)點而言，不僅需要高達1Mbit/s的通信速率，更需要在幾個節(jié)點要競爭訪問總線時正確定位哪個節(jié)點獲得使用權。總線上的各種數(shù)據(jù)的延遲要求是不一樣的，快速變化的物理量（如發(fā)送機的轉速、路面的隨機波動信號等）比慢時變的物理量（如溫度、壓力等信號）要求訪問總線的頻率大的多。當多個節(jié)點同時需要訪問總線時，CAN控制器通過各種報文被賦予的優(yōu)先權標示符及ID數(shù)的大小來仲裁誰先發(fā)送。

　　3　CAN總線技術的應用特點及支持器件

　?。ㄒ唬〤AN總線技術的應用特點

　　1.CAN網(wǎng)絡上任何一節(jié)點均可作為主結點主動地與其他節(jié)點交換數(shù)據(jù)，大大提高系統(tǒng)的性能。

　　2CAN網(wǎng)絡節(jié)點的信息幀可分出優(yōu)先級，且單幀字節(jié)長度短，有很好的實時性。

　　3.CAN的物理層及數(shù)據(jù)鏈路層采用獨特的設計技術，使其在抗干擾，錯誤監(jiān)測能力等方面的性能均超過其他總線。

　　4.CAN的通信速率相當高。當網(wǎng)絡線的長度不超過40米時，其通信速率可達1Mbit/s。

　　5.CAN總線每幀數(shù)據(jù)都含有CRC校驗及其他校驗措施，數(shù)據(jù)出錯率低。

　　6 CAN總線節(jié)點在嚴重錯誤的情況下，可自動切斷與總線的通信聯(lián)系，以使總線上的其他操作不受影響。

　?。ǘ〤AN總線技術的支持器件

　　CAN總線自問世以來，由于具有眾多獨特的優(yōu)點，得到廣泛的應用，而且受到眾多的半導體廠商的支持。目前生產支持CAN協(xié)議器件的公司有INTEL、MOTOROLA、PHILIPS、SIEMENS、NEC、HONEYWELL等百余家國際著名公司。其應用器件琳瑯滿目、層出不窮，已經形成產品系列。

　　目前市場上比較常見的有INTEL的CCU3010E、；MISUBISHI的37630；MOTOROLA的MC68HC05XX/MC68376；SIMENS的C505C、C167CR；NEC的78K/0；PHILIPS的80592/98、XA-C3；TEXAS INSTRUMENTS的TMS370E08D55等控制器件及外圍傳感器及執(zhí)行器件。

　　三　CAN在工程機械中的應用

　　CAN由于具有良好的運行特性、極高的可靠性和獨特的設計，不但特別適合現(xiàn)代工程機械及汽車各電子單元之間的互連通訊，而且日益受到其他業(yè)界的歡迎，并被公認為最有發(fā)展前途的現(xiàn)場總線之一。

　　在眾多半導體廠商的支持下，國際上一些著名的工程機械大公司如CAT、VOLVO、利勃海爾等都在自己的產品上廣泛采用CAN總線技術來提高產品的技術檔次及可靠性。下面就CAN總線在半主動油氣懸架加以說明。

　　在工程機械半主動變阻尼油氣懸架控制中，利用CAN網(wǎng)絡作為懸架之間交換信息的通道，變集中控制為分布式控制，大大地簡化了線束及器件的布置，提高了可靠性。

　　4個節(jié)點的優(yōu)先權按降序排列依次為：右前輪――左前輪――右后輪――左后輪。數(shù)據(jù)幀包含三字節(jié)數(shù)據(jù)，其中兩個字節(jié)為非懸架質量加速度，一個字節(jié)為可調阻尼器的相對開度值。通訊速率為300 kbit/s。實際應用結果表明網(wǎng)絡運行良好，懸架的減震達到預期要求，而且在諸如啟動、急剎車、急轉彎等特殊工況下，通過網(wǎng)絡的合理調度，提高了車輛的抗俯仰、側傾的能力，改善了操縱的穩(wěn)定性。

　　四、結束語

　　隨著電子技術和大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡控制芯片性能逐步提高，體積逐步減小，價格進一步降低，為工程機械局域網(wǎng)技術的普及推廣創(chuàng)造了良好的條件。智能芯片價格的下降使得工程機械局域網(wǎng)的成本相差無幾，性能成為影響網(wǎng)絡選擇的主要因素。CAN以其優(yōu)異的品質具有明顯的優(yōu)勢，越發(fā)受到業(yè)界的歡迎。CAN總線在工程機械上的廣泛應用將使工程機械的控制性能、動力性、操縱穩(wěn)定性、安全性、燃油經濟性都上升到一個新的高度，給工程機械技術的發(fā)展注入新的活力。