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CAN現場處置的“法寶”
日期:2018-08-03


 
CAN匯流排課堂開講啦,匯流排丟幀、距離近、易受干擾怎麼辦?快用CAN橋接器中繼設備!
 
近年來,CAN匯流排憑藉優秀的抗干擾能力及通訊仲裁機制得到越來越廣泛的應用。雖然CAN匯流排技術資料比較廣泛,但工程師在複雜現場應用CAN匯流排時難免遇到很多問題,比如干擾大、串列傳輸速率不匹配、通訊距離短等。那麼如何解決這些問題嗎?CANbridege+是解決此類問題的不二利器!CANbridege+是一款性能優異的CAN中繼設備,內部採用32位元的ARM處理器處理器,系統時鐘高達120MHz;資料緩衝區高達64KB,保證了在高速大流量情況下不丟幀。它主要具備以下功能:干擾隔離、距離延長、串列傳輸速率轉化、ID過濾和轉化、容錯CAN轉化功能。
 
圖1 CANbridge+智能橋接器中繼器
 
 

干擾隔離



通訊總不可避免的伴隨著或強或弱的干擾,比如在充電樁及新能源汽車行業,強電流往往滋生複雜的電磁環境,這對通信有著致命的影響。儘管新能源車中CAN節點比較少,但就是這幾個節點在通訊時總是異常不斷,輕者資料上傳遲緩,重者導致VCU停機,如下圖所示。對於干擾的處理無非兩種方法,消除干擾源或者隔離干擾。實際應用中消除干擾源很難做到,最簡單的做法就是使用必要的隔離器。CANbridege+內置的CAN收發模組採用電源、通信雙隔離方式,有效隔離匯流排干擾。
 
圖2 充電時CAN通信波形
 
 

延長距離



在工程應用中,經常遇到需要將遠端的設備資料傳輸到監控端。比如樓宇監控設備資料上傳到控制室,控制室將命令下發到各樓層執行單元,這對CAN的通信距離是個嚴峻的考驗。根據CAN匯流排應用經驗,當串列傳輸速率為40kbps最長通訊距離才1km。如果您在工程應用中發現CAN匯流排資料無法上傳或者嚴重丟幀,那麼問題極有可能是CAN匯流排通信距離的限制。針對這種即時性要求不高,通信距離比較遠的應用場合CANbridege+非常適合。在5Kbps的通信速率下通信距離能達到10Km。
 
圖3 通信距離超遠拓展
 
 

串列傳輸速率轉化



在經濟全球化的今天,一個工程中往往會用到多種類型的設備,它們可能來源不同的公司乃至國家,執行不同的標準。比如下圖,筆記本主站卡通訊串列傳輸速率為500Kbps,數采模組通信串列傳輸速率100Kbps,而微控制器CAN串列傳輸速率僅為10Kbps。很顯然,這些設備不能直接掛載到同一CAN網路中。應用CANbridege+可實現不同設備的串列傳輸速率匹配。此外,CANbridege+支援使用寄存器配置串列傳輸速率,輕鬆應對特殊設備(西門子消防設備串列傳輸速率40Kbps)。
 
圖4 多設備串列傳輸速率轉化
 
 

ID過濾和轉化



CANbridge+智慧橋接器具有硬體執行驗收過濾的能力,這樣能夠最大程度上減小自網路的網路負載。簡單說來就是它可以充當守門員的角色,按照預先設定的規則過濾特定ID、特定資料的CAN報文。它具備擴展幀與標準幀、CAN1與CAN2單獨設置的能力。支持單ID設置以及ID範圍濾波設置,不在使能範圍內的ID節點的報文將被過濾掉。

 
圖5 濾波設置
 

ID轉化功能使用的是CANbridge+的幀映射功能,單路最大可設置64條。在某些不方便或者說不能夠改變設備ID的場合可以使用幀映射功能實現。除此之外,資料部分也可進行轉換。如下圖所示,ID為11資料為33的CAN幀被轉化為ID為22數據為44的CAN幀。
 
圖6 幀映射設置
 

 

容錯CAN轉化


高速CAN與容錯的CAN的通信電平不同(高速CAN遵循ISO11898,容錯 CAN遵循ISO11519-2),因此不能直接通信。CANbridge+的CAN2通道支援容錯CAN功能,上電時系統檢測開關狀態並進行切換。在使用容錯CAN與高速CAN轉換時可同時啟用過濾功能。
 
致遠電子CAN隔離橋接器中繼器集線器系列產品均經過嚴酷的實踐驗證,穩定可靠,目前已經廣泛應用於高速鐵路、地鐵、煤礦、醫療、航空航太、樓宇安防、電梯控制等場合,用於延長距離,改變拓撲結構,隔離干擾。
 


 
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