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1、《工业控制计算机》2008年21卷第5期1FlexRay总线在工业自动化领域的应用展望*PerspectiveofFlexRayBusUsedinIndustrialField徐志俊(同济大学中德学院,上海200092)钟再敏孙泽昌(同济大学汽车学院,上海200092)摘要FlexRay总线的数据通讯具有突出的可靠性、实时性和很高的传输速率。在总结FlexRay总线特点的基础上,介绍了工业现场总线的技术需要,并将两者的特点进行了深入的比较,重点阐述了FlexRay总线应用于工业自动化领域的优势,并举例说明了FlexRay总线应用到煤矿开采领域的具体应用。关键词:FlexRay总线,现场总线,
2、容错性,实时性,煤矿开采AbstractDatacommunicationbasedonFlexRayBushavehighreliability,real-timeperformance,andhightransfersspeed.Thispa-persummarizesthecharacterofFlexRayBusandintroducetechnicaldemandofindustrialFieldbus,comparingtheirchar-acter,mainlyelaboratestheadvantagesofFlexRayapplicationintheIndustriala
3、utomaticfield.Intheend,adetailexampleofFlexRayapplicationincoalminefieldisgiveninthispaper.Keywords:FlexRayBus,Fieldbus,fault-tolerance,real-timeperformance,coalmineFlexRay是由世界上主要汽车生产厂商和半导体厂商共同1Mb/s。推出的车载控制器间的通讯协议,用于适应未来汽车上各种设(2)容错能力备的控制,并建立一种可检测的可靠的高速通讯体系。它的出一个有较好容错性能的系统必须保证网上成员不能将系统现,弥补了既有总线协议应用在
4、汽车线控系统或者同安全相关阻断。当网络上发生物理故障,例如短路时,可以将出问题的网的系统时容错性和传输速率太低的不足,被誉为是可以逐步取络分支封闭。故障的封闭由独立事件控制。FlexRay提供一个可代CAN协议的新一代的汽车总线。供选择的的监视器叫BusGuardian,可以根据需要将通信控制FlexRay在诞生发展的动因、目的和初始应用领域方面同器和网络断开。此外,FlexRay不仅可以以单信道系统的方式运CAN协议是比较相似的,而其性能更是优于CAN。它是否也能行,还可以作为一个双信道系统运行,这样可以通过冗余网络传像CAN一样,应用于汽车领域之外的更广泛的工业生产领域?输数据,来提高系
5、统的可靠性。本文将对此进行初步的探讨,对在工业领域应用FlexRay总线(3)确定的通信方式的情景作一番比较综述。当前的车内网交换信息采用异步通信方式。现有的通讯协议1FlexRay的特性都是基于事件的,当总线上的数据量增加时,故障响应急剧降低。FlexRay总线是由由BMW、DaimlerChrysler、Philips、FlexRay总线为定时触发网络系统,任何网络活动都安排Freescale、Bosch、VWAG、GM等公司组成的FlexRay联盟建在指定的时间片内,在安排好以后,就不能改变。因此,FlexRay立的系统标准。该联盟是一个企业合作组织,成立于2000年。总线永远不会出现
6、信息流过载。FlexRay的设立是为了应对汽车控制及通讯系统的日益复杂以(4)时间同步及对车载网络越来越高的要求,并弥补目前广泛使用的车载网整个网络有一个总体时钟,每一个控制单元有一个局部时络CAN、LIN在传输速率和可靠性方面的不足。它不仅是一个通钟,FlexRay系统有一个特定的控制算法,使网络中每一单个节信协议,它还包括特殊定义的高速发送和接收驱动器,以及各种点的局部时钟与总体时钟同步,利用偏移修正和时间修正这两FlexRay元件的硬件和软件接口标准。FlexRay标准在车内通信种方法与总体时钟同步。网络中具有较大优势和广泛的潜在应用机会。在FlexRay协议(5)组态同步和异步传输制
7、定5年后,该协议规范的第二版(V2.1)在2005年春季发布。通信周期是FlexRay中的基本通信单元,通信单元定义的由于新技术能实现经济高效的新应用,整个工业生产行业都对时间窗有必备的固定时间段和可选的动态时间段组成。在网络这个标准产生了浓厚的兴趣。组态时,每一时间段的长度就已确定。FlexRay总线作为一种新的高速可靠的通信协议,其本身固定时间段用来安排时间同步信息,用作同步通信。固定时具有下列特点:间段
