如何解決總線通訊數(shù)據(jù)沖突的問題

 現(xiàn)場總線作為工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中最后一段通訊的橋梁，越來越多的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)都集成了CAN總線之類的通訊接口，但其固化的幾個(gè)通訊數(shù)據(jù)格式，面對(duì)當(dāng)前眾多復(fù)雜的大系統(tǒng)，時(shí)常會(huì)給設(shè)計(jì)者帶來底層數(shù)據(jù)沖突的困擾，如何完美解決這一難題，至關(guān)重要。

一、問題描述

大家都知道，一個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)中不同節(jié)點(diǎn)發(fā)出的報(bào)文的ID也應(yīng)是不同的，否則當(dāng)ID沖突的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)上傳數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。但是我們時(shí)常會(huì)發(fā)現(xiàn)某些CAN接口的傳感器或者控制器的報(bào)文ID是固定的，不具備硬件地址區(qū)分。以下圖為例，某電機(jī)控制器有三條標(biāo)準(zhǔn)幀功能報(bào)文，ID分別為0x0001、0x0002、0x0003。那么如何在同一個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)中使用多個(gè)同樣的電機(jī)控制器既可以防止ID沖突又可以識(shí)別硬件地址呢?

圖 1 相同CANID設(shè)備組網(wǎng)

二、解決方案

針對(duì)這一問題，可以將致遠(yuǎn)電子的CAN網(wǎng)橋CANbridge+加裝在各個(gè)設(shè)備與總線之間，利用其ID映射功能，將每臺(tái)設(shè)備的功能ID映射為一個(gè)帶地址字段的新ID。這樣既可以防止設(shè)備上傳的報(bào)文產(chǎn)生ID沖突錯(cuò)誤，又可以通過添加的地址字段區(qū)分不同的設(shè)備。如下圖所示，將標(biāo)準(zhǔn)幀ID的高8位定義為地址字段，這樣就可以通過ID區(qū)分不同設(shè)備的上行下行報(bào)文。

圖 2 使用CAN網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)相同CANID設(shè)備組網(wǎng)

三、設(shè)置流程

1、波特率設(shè)置

使用通訊線連接CANbridge+和PC機(jī)，打開CANCfg軟件，在基本信息選項(xiàng)卡里點(diǎn)擊CAN1、CAN2波特率的下拉菜單，均選擇所接CAN設(shè)備的對(duì)應(yīng)波特率。

圖 3 CANbridge+的波特率設(shè)置

2、幀映射設(shè)置

在幀映射選項(xiàng)卡里點(diǎn)擊使能幀映射，假定網(wǎng)橋的CAN1端口連接CAN設(shè)備，網(wǎng)橋的CAN2端口連接CAN網(wǎng)絡(luò)。添加如下圖所示的映射關(guān)系，即可將1號(hào)設(shè)備的所有功能ID關(guān)聯(lián)上硬件地址。同樣對(duì)其他設(shè)備連接的CAN網(wǎng)橋做類似的設(shè)置，即可實(shí)現(xiàn)相同CANID設(shè)備的組網(wǎng)。

圖 4 CANbridge+的幀映射設(shè)置