現場控制總線CAN網絡與有線無線網的轉換
3、網絡擴展
在數據傳送中,每臺測控設備的地址實際有轉換接口的IP地址和CAN接口地址兩部分組成。在以太網中,CAN接口測控設備的CAN地址和數據一起作為局域網通信中IP包的數據進行傳送。由于通信數據包符合TCP/IP標準,可以在Internet網上穿越交換機或路由器,所以可實現基于.NET技術開發 WEB模式的上位機,如此就可方便地遠程查詢各個測控設備狀態和實時遙控各個測控設備。
此外、現行的主流生產管理系統或辦公自動化信息系統均是基于B/S結構設計,這樣就更容易使用WWW發布方式遠程管理生產現場,以及向網絡客戶提供動態交互式瀏覽網頁。更容易將生產現場的數據集中于數據服務器加以有效管理,通過網絡將數據予以共享,而需要注意的是應該采取一定的防護措施(如加密,數字簽名)等對生產現場的數據進行保護。
當前,基于GSM網絡的GPRS技術被廣泛的應用于各個領域,如果將CAN總線通信與無線網絡對接,將進一步突破CAN總線通訊方式的地域限制,充分發揮無限網通信,免布線,網絡覆蓋范圍廣等優點。現就如何將CAN網絡數據通過GPRS網絡傳輸加以說明。
1、系統組成
硬件設計由CAN通信接口與遠程通信接口兩部分組成。
CAN通信部分:CAN收發器、控制器。
遠程通信部分:GPRS通信模塊、TCP/IP協議轉換芯片。
兩部分共用一個單片機,模塊框圖如下:
控制芯片采用51系列單片機,鑒于實際通信時,CAN總線采集數據速率比向GPRS發送數據速率要快,所以通過外擴RAM,作為數據緩沖,防止因數據傳輸的不同步而丟失數據。
總線節點上的數據采集器將數據采集以后發送給CAN數據收發器(PCA82C250),再由CAN控制器向單片機發出中斷請求,通過中斷處理程序,將CAN的數據楨信息存儲于片外RAM。
在通過GPRS發送前,必須將CAN的數據包封裝成符合TCP/IP協議棧的數據包格式,這時就需要TCP/IP 協議芯片(E5112),最后再通過GPRS模塊(MC351)將數據發送到終端。
為了提高系統的抗干擾能力,在CAN控制器和CAN驅動器之間加入了使用高速光電隔離器件6N137構成的隔離電路,電路原理圖如圖:
程序模塊圖如下:
四、結束語
將CAN現場控制總線與成熟網絡結合,讓CAN通訊的工業測控設備、汽車電子設備、醫療電子設備等也能在有、無線中進行信息傳遞,勢必使工業信息化走上一個新的臺階。要想廣范圍的實施CAN網絡轉換技術,我們還必須面對標準制定,數據安全性,網絡穩定性等多方面的挑戰。
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