基于工控机的can通信应用

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1、基于工控机的CAN通信应用中文摘要CAN是控制器局域网络(COllerAieaNetwork，CAN)的简称，是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了的，并最终成为国际标准(15011898)。是国际上应用最广泛的现场总线之一。本文正是在己有的对CAN现场总线研究、应用基础上，结合工程机械行业特性，从在起重机分布式控制的角度阐述CAN总线的应用。本文依托于北京普瑞塞特在起重机行业丰富的从业经验，主要从CAN总线系统结构、CAN的报文及异常处理、工业控制系统的简介以及CAN在起重机控制系统的实例应用几个方面阐述。本文

2、首先介绍了CAN总线概述，详细介绍了CAN总线系统结构、CAN的报文及异常处理。随后介绍了工业控制系统的简介，最后以一个实际项目中CAN在起重机控制系统的实例应用为例证。关键词:CAN;工控机:报文;总线AbstractCAN(ConirollerAreaNetwork，CAN)isdevelpedbyBOSCH，it'saworldwidestandard(IS011898)，anditisapoplarbussystemaswell.UPonthecurrentresearehandimPlementation，thisPap

3、erdeseribeshowtousetheCANbusintheIndustrialProjects.AccordingtotheexperiencesofBeijingPTCcompanyinthecranearea，thispaperdescribesthedetailsoftheCANbusimplemeniationinCANbusarehiteeture，messageandexceptionhandlings.First，thispaperintroducesthearchiteetureofCANBus，andth

4、endescribesthethreelayersandmessageproeessing.Afterthatintroduceswhatindustrialprojectis，atlastthispaperusesacraneProjecttointroducehowtousethosetechnologiesintheProjectdevelopment.KeyWords:CAN;IPC;Message;Bus第一章引言1.1选题背景随着计算机硬件、软件技术及集成电路技术的迅速发展，工业控制系统已成为计算机技术应用领域中最具活

5、力的一个分支，并取得了巨大进步。由于对系统可靠性和灵活性的高要求，工业控制系统的发展主要表现为:控制面向多元化，系统面向分散化，即负载分散、功能分散、危险分散和地域分散。分散式工业控制系统就是为适应这种需要而发展起来的。这类系统是以微型机为核心，将SC技术一COMPUTER(计算机技术)、CONTROL(自动控制技术)、COMMUNICATION(通信技术)、CRT(显示技术)和CHANGE(转换技术)紧密结合的产物。它在适应范围、可扩展性、可维护性以及抗故障能力等方面，较之分散型仪表控制系统和集中型计算机控制系统都具有明显的优越

6、性。典型的分散式控制系统由现场设备、接口与计算设备以及通信设备组成。现场总(FieldBus)能同时满足过程控制和制造业自动化的需要，因而现场总线已成为工业数据总线领域中最为活跃的一个领域。现场总线的研究与应用己成为工业数据总线领域的热点。尽管目前对现场总线的研究尚未能提出一个完善的标准，但现场总线的高性能价格比将吸引众多工业控制系统采用。同时，正由于现场总线的标准尚未统一，也使得现场总线的应用得以不拘一格地发挥，并将为现场总线的完善提供更加丰富的依据。控制器局部网CAN(ControflerAreaNetwork)正是在这种背景

7、下应运而生的。工业控制机是指对工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行测量与控制用的计算机简称工控机。随着计算机技术的发展及其应用的普及，工业控制计算机在各行各业的自动化生产中发挥着越来越大的作用。早期的工控机就是一个质量更好的PC。但是随着时间的推移，工控机架构有了本质上的变化，根据用户使用环境的变化，演变成了现在流行的底板加插卡的架构。这种架构有维护时间少的优点。随着工控机被大量用于工业现场，基于母板的系统是不灵活的，为了修复或更新系统需要更换整个母板。更换母板需要在母板拿走之前把所有的插卡和电缆都拔掉。这就导致修复或更新时系统

8、停机时间增加，这在工控现场是不可接受的。因此工程师们想到另外一个方法，取消母板架构，而把核心的CPU处理单元做在一张插卡上，其它的扩展界面则做在底板上，底板是由一些连接器和无源器件组成的。这种结构使得系统更新和修复简单而且停机时间最少。而插卡之间的