在工業(yè)控制領(lǐng)域中CAN總線有哪些應(yīng)用?
CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network, CAN)的簡稱,是由德國BOSCH公司開發(fā),并最終 成為國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO 11898),是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。CAN總線屬于串行通信協(xié)議,支持高安全等級(jí)的分布式實(shí)時(shí)控制場合,具有高可靠性、實(shí)時(shí)性及靈活度高的特性。CAN總線作為一種現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)通訊技術(shù),被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域,如汽車電子、工業(yè)控制、機(jī)器人、醫(yī)療等。
1. 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸:CAN總線可以在微秒級(jí)別傳輸數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)高精度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和控制,特別適用于汽車電子和機(jī)器人行業(yè)中需要高速傳輸和數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用。
2. 大數(shù)據(jù)量傳輸:CAN總線可以同時(shí)傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)包,在高數(shù)據(jù)量傳輸方面具有很大優(yōu)勢。例如,在汽車電子中,CAN總線可以同時(shí)傳輸車載傳感器、控制單元和儀表板等多個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)。
3. 開放性和可擴(kuò)展性:CAN總線是一種可擴(kuò)展的技術(shù),允許將新設(shè)備添加到現(xiàn)有的總線上。它還是一種開放的技術(shù),可以由不同制造商和供應(yīng)商生產(chǎn)的設(shè)備進(jìn)行連接和通信。
4. 性能和可靠性:CAN總線具有高度的性能和可靠性,它能夠在惡劣的環(huán)境中工作,如高溫、高濕、電磁干擾等環(huán)境。因此,在一些要求高可靠性的工業(yè)控制和醫(yī)療設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。
5. 低成本和易于維護(hù):CAN總線采用了低成本的通信線路和控制器,且系統(tǒng)簡單易懂,易于維護(hù)和維修。這使得CAN總線成為了一種低成本的解決方案,在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。
6. 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化控制:CAN總線可以將多個(gè)設(shè)備連接起來,形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化控制。因此,在工業(yè)控制和機(jī)器人領(lǐng)域中,CAN總線也成為了一種常用的通信方式。
7. 促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展:CAN總線技術(shù)的使用促進(jìn)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,提升了產(chǎn)品競爭力和市場需求,推動(dòng)了產(chǎn)品升級(jí)和技術(shù)進(jìn)步。同時(shí),CAN總線技術(shù)的普及也為更多專業(yè)人員提供了技術(shù)培訓(xùn)和工作機(jī)會(huì)。
8. 改善生活品質(zhì):CAN總線技術(shù)的廣泛應(yīng)用,不僅是產(chǎn)品性能和質(zhì)量的提升,還改善了人們的生活品質(zhì)。例如,在醫(yī)療設(shè)備中,CAN總線可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集,提升病人的治療效果,提高生命質(zhì)量。
9. 促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展:CAN總線技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)能源的高效利用、環(huán)境保護(hù)和資源回收等方面的應(yīng)用,有助于促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)綠色制造和可持續(xù)生產(chǎn)。
CAN 總線在設(shè)備之間發(fā)生任何沖突的可能性最小。通過按位仲裁,優(yōu)先級(jí)附加到消息,因此最重要的消息首先通過總線進(jìn)行通信,而不管傳輸它們的節(jié)點(diǎn)如何。數(shù)據(jù)通過總線異步傳輸,并通過按位仲裁確定優(yōu)先級(jí)。
該協(xié)議支持錯(cuò)誤檢查以確??煽啃圆⑻峁┏錾目乖胄浴AN 是一種廣泛使用的串行通信協(xié)議,用于嵌入式電子設(shè)備之間低速但頻繁的數(shù)據(jù)交換。許多芯片都內(nèi)置了 CAN 接口。用于設(shè)置 CAN 網(wǎng)絡(luò)的半導(dǎo)體芯片可從 Maxim Integrated、Texas Instruments、Analog Devices、Microchip Technology、NXP、ST Microelectronics 等供應(yīng)商處獲得。CAN芯片將數(shù)據(jù)根據(jù)協(xié)議組織成一定的報(bào)文格式發(fā)出,這時(shí)網(wǎng)上的其它站處于接收狀態(tài)。每個(gè)處于接收狀態(tài)的站對接收到的報(bào)文進(jìn)行檢測,判斷這些報(bào)文是否是發(fā)給自己的,以確定是否接收它。
隨著制造業(yè)的自動(dòng)化和過程控制需求的變化,現(xiàn)場總線已經(jīng)成為工業(yè)系統(tǒng)中最重要的一項(xiàng)技術(shù),也是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展的熱點(diǎn)之一。這一技術(shù)的出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。現(xiàn)場總線的高性能吸引了眾多工業(yè)控制系統(tǒng)的應(yīng)用,由于該技術(shù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一,這樣使現(xiàn)場總線可以不拘一格地發(fā)揮,為其完善提供了更加豐富的依據(jù),在這樣的背景下,CAN總線應(yīng)用而生。