當(dāng)前位置:首頁 > 嵌入式 > 嵌入式硬件

   前言
  本文主要介紹CAN-bus 總線技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用。重點(diǎn)以工程起重機(jī)為例,介紹如何將 iCAN系列功能模塊 、ZLG系列、CAN-bus接口卡、組建成一個(gè)可靠控制、易于開發(fā)的CAN-bus應(yīng)用網(wǎng)絡(luò),以及在工程機(jī)車控制網(wǎng)絡(luò)中快速應(yīng)用的方法。

CAN-bus總線簡介
  CAN-bus 總線是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一,最初被設(shè)計(jì)用作汽車電子控制單元(ECU:Electric Control Unit)的串行數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于歐洲的中高檔汽車中。近幾年來,由于CAN-bus 總線極高的可靠性、實(shí)時(shí)性,CAN-bus 總線開始進(jìn)入中國各個(gè)行業(yè)的數(shù)據(jù)通訊應(yīng)用,并于2002 年被確定為電力通訊產(chǎn)品領(lǐng)域的國家標(biāo)準(zhǔn)。
  CAN-bus 網(wǎng)絡(luò)使用普通雙絞線作為傳輸介質(zhì),采用直線拓樸結(jié)構(gòu),單條網(wǎng)絡(luò)線路至少可連接110 個(gè)節(jié)點(diǎn),當(dāng)通訊距離不超過40米時(shí),數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)1Mbps,最遠(yuǎn)通訊距離可達(dá)10公里(使用標(biāo)準(zhǔn)CAN 收發(fā)器PCA82C250/251 芯片)。
  CAN-bus 網(wǎng)絡(luò)為多主結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò),根據(jù)信息幀優(yōu)先級(jí)進(jìn)行總線訪問,大大提高了系統(tǒng)的性能;CAN總線采用短幀報(bào)文結(jié)構(gòu),實(shí)時(shí)性好,并具有完善的數(shù)據(jù)校驗(yàn)、錯(cuò)誤處理以及檢錯(cuò)機(jī)制,此外CAN總線節(jié)點(diǎn)在嚴(yán)重錯(cuò)誤下會(huì)自動(dòng)脫離總線,對總線通訊沒有影響。  CAN-bus 網(wǎng)絡(luò)中,數(shù)據(jù)收發(fā)、硬件檢錯(cuò)均由CAN 控制器硬件完成,大大增強(qiáng)了CAN-bus 網(wǎng)絡(luò)的抗電磁干擾能力。
CAN-bus 總線的適用范圍:可適用于節(jié)點(diǎn)數(shù)目很多,傳輸距離在10 公里以內(nèi),安全性要求高的場合;也可適用于對實(shí)時(shí)性、安全性要求十分嚴(yán)格的機(jī)械控制網(wǎng)絡(luò)。
  目前,國內(nèi)的汽車、電梯行業(yè)已是CAN-bus 應(yīng)用的典型領(lǐng)域,工業(yè)控制、智能樓宇、煤礦設(shè)備等行業(yè)也得到了廣泛的應(yīng)用。

工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展
  由于嵌入式電腦、網(wǎng)絡(luò)通訊、微處理器、自動(dòng)控制等先進(jìn)技術(shù)的日漸廣泛應(yīng)用,工程機(jī)械控制系統(tǒng)的性能和集成度已經(jīng)有了很大的提高,工程機(jī)械的操作便利性、安全性都得到了大幅度提高。
  在基于集中控制方式的工程機(jī)械中,一方面由于多個(gè)ECU單元的使用,各ECU之間的通訊越來越復(fù)雜,必然導(dǎo)致了更多的信號(hào)連接線,使控制系統(tǒng)安裝、維護(hù)手續(xù)繁瑣,運(yùn)行的可靠性、應(yīng)用的靈活性有所降低,維修難度增大;另一方面,為提高系統(tǒng)中信號(hào)的利用率,要求有大量的數(shù)據(jù)信息可以在不同的控制單元中共享,大量的控制信號(hào)也需要實(shí)時(shí)交換。傳統(tǒng)的集中式控制系統(tǒng)已落后于工程機(jī)械中現(xiàn)代通訊功能的需求。
  傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下:



因此,如何提高系統(tǒng)的性能,開發(fā)通訊應(yīng)用的靈活性和方便性,降低使用和維護(hù)的成本是必須解決的問題,而CAN-bus總線在工程機(jī)械控制系統(tǒng)中的應(yīng)用也能夠有效解決這些問題。

CAN-bus總線在工程機(jī)械中的應(yīng)用

  無論是在歐洲、美洲,還是在亞洲,CAN-bus總線技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域都已經(jīng)存在著廣泛的產(chǎn)品實(shí)例,也有著良好的發(fā)展前景

CAN-bus總線在工程機(jī)械中應(yīng)用現(xiàn)狀
  CAN-bus由于良好性能,特別適合于工程機(jī)械中各電子單元之間的互連通訊。隨著CAN-bus總線技術(shù)的引入,工程機(jī)械中基于CAN-bus總線的分布式控制系統(tǒng)取代原有的集中式控制系統(tǒng),傳統(tǒng)的復(fù)雜的線束被CAN-bus總線所代替:系統(tǒng)中各種控制器、執(zhí)行器以及傳感器之間通過CAN-bus總線連接,線纜少、易敷設(shè),實(shí)現(xiàn)成本低,而且系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加靈活,信號(hào)傳輸可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)。
目前CAN-bus總線技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用越來越普遍。國際上一些著名的工程機(jī)械大公司如CAT、VOLVO、利勃海爾等都在自己的產(chǎn)品上廣泛采用CAN-bus總線技術(shù),大大提高了整機(jī)的可靠性、可檢測和可維修性,同時(shí)提高了智能化水平。而在國內(nèi),CAN-bus總線控制系統(tǒng)也開始在工程汽車的控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用,在工程機(jī)械行業(yè)中也正在逐步推廣應(yīng)用。

工程機(jī)械控制系統(tǒng)中CAN-bus網(wǎng)絡(luò)
  工程機(jī)械的控制系統(tǒng)需要完成對系統(tǒng)中各種傳感器、執(zhí)行器、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等的控制及監(jiān)測。不同的工程機(jī)械產(chǎn)品,其控制系統(tǒng)的組成并不完全一致,但其控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式基本上類似。
  以汽車起重機(jī)為例,其基于CAN-bus總線的典型控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)如下圖所示, 系統(tǒng)組成為:

圖 1.2 基于CAN-bus總線的汽車起重機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
結(jié)論
  CAN-bus總線的應(yīng)用使工程機(jī)械控制系統(tǒng)功能具有良好的可擴(kuò)展性,易于實(shí)現(xiàn)對各分系統(tǒng)得集中監(jiān)測和管理。此外CAN-bus總線的應(yīng)用使用戶的使用、維護(hù)、故障診斷更加靈活和方便,例如起重機(jī)在出廠調(diào)試時(shí),工廠計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以通過CAN-bus總線訪問其控制系統(tǒng),記錄保存調(diào)試數(shù)據(jù),以作為在故障時(shí)維修的原始參考數(shù)據(jù)。
  隨著CAN-bus總線在工程機(jī)械中的不斷應(yīng)用,必將大大提高工程機(jī)械的可靠性、可檢測、可維修性以及智能化水平。
  依靠強(qiáng)大的專業(yè)開發(fā)團(tuán)隊(duì)、PHILIPS 半導(dǎo)體的領(lǐng)先技術(shù),我們始終執(zhí)著于工程機(jī)械行業(yè)中CAN-bus總線的應(yīng)用推廣,為客戶提供更多的優(yōu)質(zhì)的解決方案。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺(tái)與中國電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上,軟通動(dòng)力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱"軟通動(dòng)力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉