發動機測試系統中can總線的應用
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引 言
現場的總線控制系統（FCS）將是新世紀自動控制系統發展的主流，是繼DCS后新一代的控制系統。現場總線是綜合自動化發展的需要，同時智能儀器儀表則為現場總線的出現奠定了基礎。
CAN（Controller Area Network）是現場總線的一種，最早是德國Bosch公司在上世紀80年代推出的，主要應用于汽車內部檢測以及控制系統間的數據通信。CAN總線通信協議充分考慮了工業現場環境，采用了ISO-OSI模型中的三層，即物理層，數據層和應用層。CAN總線規范已被國際標準化組織制訂為國際標準ISO11898，并得到了多家著名半導體器件生產商的支持，推出了各種集成CAN協議的芯片產品。CAN總線目前已經被廣泛應用，CAN總線被公認為幾種最有前途的現場總線之一。
CAN總線的功能與特點
CAN總線的通信介質一般采用雙絞線、同軸電纜或光纖等，能夠實現在強電磁干擾環境下數據遠距離傳輸的功能，其硬件成本低，傳輸可靠性高，軟件開銷小，是屬于總線型串行通訊網絡，具有與其它通訊協議所不同的特點。
總線支持載波監測與多主站控制以及沖突檢測的通訊模式
“載波監測”是指在總線上每一節點在發送信息報文前都必須檢測到總線上有一段空閑狀態，任一節點都有發送報文的機會。而報文信息優先級的高低取決于信息的最終發送，在CAN中采用非破壞性的基于優先級競爭的總線仲裁方式，這便是沖突檢測。通過報文濾波可實現多種傳輸方式，具有靈活的工作方式。
CAN總線協議是基于報文而不是基于站點地址的協議
CAN總線上報文所含內容只有優先級標志區和傳送的數據內容，所有節點都會收到報文，對報文的取舍取決于節點本身，同一報文可傳送給所有站點，也可以傳送給特定的站點。基于報文協議的另一個特點是新的節點可以隨時被加入到總線系統中，一旦加入到系統中，該節點便能接收信息，有很強的實用性。
CAN總線的高速性，以錯誤檢測和恢復能力的高可靠性
CAN采用面向數據塊的通信方式，信號傳輸采用短幀結構，CAN能自動地檢測出錯誤信息，保證信息的正確性和完整性，記錄出錯信息的次數，“故障界定隔離”使故障節點被及時關斷而不會永久占用總線。
靈活數據編碼方式
CAN總線通信控制器集成了CAN的物理層和數據鏈路層功能，可以完成通信數據的成幀處理，可以定義211或229個不同的數據塊。
總之，CAN總線具有實時性強、可靠性高、抗干擾性強、結構簡單、操作性好、價格低廉等優點，是目前國際上公認的最具有前途的幾種總線之一。
發動機測試系統是汽車發動機生產廠家在發動機出廠前抽樣測試系統的總成，傳統的汽車發動機試驗臺的組成是單臺的測功機和被測發動機組成的獨立系統，每臺被測發動機的測試周期為720小時的連續各種路況測控。該系統引入CAN總線將其中的8個試驗臺組成一個同步測試系統，可大大簡化測試過程，同時減少了重復勞動，取得較好的效果。
由于該發動機測控設備是由作者在1997年研制成功的，當時考慮到今后系統的擴展以及完善整個試驗系統的通信功能，在系統中預留了RS-422通信功能接口。原系統采用STD總線鼠籠式的8098式結構搭建了試驗臺測控系統，而其通信接口是標準的RS-422串行通信協議，這種結構只能采用主從式結構，且只有物理層，故而采用了CAN橋接器，使其能夠組成一個標準的CAN總線系統。
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