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fa布shi间:2018-10-23萻i裹i id="hits">87

CAN总线及其在PLCshangde应用

引言

数zi电讁ou舩i技术de飞sufazhan对全世jiede制zao业ri益起着巨大de推dongzuo用,shi得制zao业de各种设beide设ji越来越电子化,数zi化,网络化,ECCT产品shi艾默生CT推chude一kuan专门应用于纺zhi行业de具youCAN总线协议de专用PLC控制器,它不仅manzu了纺zhide基本I/O工艺需求,更shi把CAN总线协议完meidi融合进去,shi用hu很轻yidi把系统de各种设beitong过CAN协议进行lian接,本文介绍了CAN总线功能在艾默生CT PLCshangde应用。

CAN总线基础zhi蔰u蚪椟/p>

CAN总线(CONTROLLER AREA NETWORK,控制器ju部网络)由de国BOSCH公si首xian提chu来de,CAN总线shi目前工业jie广泛应用de总线。其特点简要归纳如下:

1)CAN控制器工zuo于多主站方式,网络中de各节点du可根ju总线fang问优蟫eǎㄈ【鲇赽ao文标识符)采用无损结goude逐位zhong裁de方式jing争xiang总线fa送数ju。而利用RS-485只能goucheng主从式结gou系统,tong信方式也只能以主站lun询de方式进行,系统de实shi性、可靠性jiao差。

2)CAN协议feichu了传统de站dizhibianma,而dai之以对tong信数ju进行bianma,其优点shi可shi网络内de节点个数在li论shang不受限制,jia入或减少设beidu不影响系统de工zuo。同shi可shi不同de节点同shi接收礿iao嗤琩e数ju,zhe些特点shi得CAN总线gouchengde网络各节点之间de数jutong信实shi性强,并qie容yigoucheng冗余结gou,提高系统de可靠性he系统de灵活性。

3)CAN总线tong过CAN控制器接口芯piande两个输chu端CANHheCANLyu物li总线相lian,而CANH端de状态只能shi高电平或xuanfu状态,CANL端只能shi低电平或xuanfu状态。zhe样就保证不会chu现类si在RS-485网络中系统youcuo误shi会导致chu现多节点同shixiang总线fa送数ju而导致总线cheng现短路从而损籨e承┙诘鉪e现象。而qieCAN节点在cuo误严重de情况下具youzidongguanbi输chu功能,以shi总线shang其他节点de操zuo不受影响,从而保证不会chu现象在网络中,因个bie节点chu蟴hi侍猓瑂hi得总线处于“死锁”状态。

4)CAN具youde完蓀in膖ong信协议可由CAN控制器芯pian及其接口芯pian来实现,从而大大降低了用hu系统开fade难度,缩短了开fa周期,zhe些shi仅仅you电气协议deRS-485suo无法比拟de。

5)yu其它现场总线比jiao而言,CAN总线tong信最高su率可达1MBPS,传输su率wei5KBPSshi,采用shuang绞线,传输距离可达10KM,并qie数ju传输可靠性高;CAN总线shi具youtong信su率高、容yi实现、qie性价比高等诸多特点de一种已形cheng国約hi曜糳e现场总线。zhe些也shi目前 CAN总线应用于众多领域,具you强劲de市场jing争力de重要原因。

CAN总线yuRS485方式de区bie:

CAN总线系统结gou:CAN总线mei个节点需要带youCAN协议控制芯pian及适当de接口电路,节点之间tong过shuang绞屏蔽线进行总线式lian接,首尾节点需要接120Rde匹pei电阻,tong信最高su率可达1MBPS,传输su率越低,传输距离越远。系统结gou如下:

CAN协议debao文格式:CAN协议支持两种bao文格式CAN2.0AheCAN2.0B; CAN2.0Awei标准格式,CAN2.0Bwei扩zhan格式;格式分bie如下:

  CAN2.0A协议bao文结gou图如下

  CAN2.0B协议bao文结gou图如下

标准格式he扩zhan格式唯一de不同shi标识符(ID)长度不同,标准格式wei11位(ID10-ID0),扩zhan格式wei29位(ID10-ID0,EID17-EID0)。

在标准格式he扩zhan格式中,bao文de起始位chenwei帧起始(SOF),帧起始标志数ju帧或远程帧de起始,由一个dan独de“xian性”位(0)组cheng。由控制芯pianzidong完cheng,不需要用hu在程序中体现。

然后shi由11位标识符(ID10-ID0)(扩zhan格式wei29位(ID10-ID0,EID17-EID0))he远程fa送请求位 (RTR)组chengdezhong裁场。RTR位标明shi数ju帧还shi请求帧,在请求帧中没you数juzi节。

控制场包括标识符扩zhan位(IDE),指chushi标准格式还shi扩zhan格式。它还包括一个保liu位 (RBO),weijiang来扩zhanshi用。它de最后四个位觤ei粗gai魇齤u场中数jude长度(大xiao就shi由DLC3-DLC0组chengde2进制数ju)。数ju场范围wei0~8个zi节(DATA FIELD),其后you一个检测数jucuo误dexun环冗余检查(CRC)。

应答场(ACK)包括应答位he应答分ge符。fa送站fa送dezhe两位junwei隐性电平(逻辑1),zheshizheng确接收bao文de接收站fa送主控电平(逻辑0)覆盖它。用zhe謟hi椒?fa送站可襶uanVね缰兄辽賧ou一个站能zheng确接收到bao文.

bao文de尾部由帧结束标chu。在相邻de两条bao文间you一很短de间ge位,如guozheshi没you站进行总线存取,总线jiang处于空闲状态。

艾默生CT PLCjichengCAN总线功能介绍

ECCTdeCANtong信功能支持CAN2.0A协议heCAN2.0B协议,tong信bo特率设置范围wei5-100KBPS,可以tong过艾默生CT PLCbian程软件CONTROLSTAR FOR ECCT进行设置。具体shi用步骤如下:

1)基本设置:在工程guanli器里shuang击“系统块”,在弹chude窗口选择“CAN口设置”,在“CAN口can数设置”里选择“zi由协议”,然后dan击后面de“zi由口设置”按扭。在弹chude窗口选择协议类型“2.0A”或“2.0B”,然后zai下la选择“bo特率”最后dan击“确定”,把系统块下载到PLC里。

2)数jufa送:shi用指令CANXMT,并以CAN2。0A协议wei例描绘了它men之间de对应guan系。3)数ju接收:shi用CANRCV指令(can数含义如下)或shi用CAN接收中断功能。我推jian对chushi用者采用中断更方便,具体用法can考下面de例子程序。

 

笔者根juECCTjichengdeCAN总线功能,在纺zhi机械shangde得到了cheng功de应用,现介绍如下:其CAN系统总体结gou图如下:

 

此系统de具体工艺不做介绍,zhe里只介绍CANtong信部分de应用。

程序shi用说明如下:

1.首xian根ju要求在“系统块”里对CANtong信口进行设置。

2.数jufa送部分:对IDwei5dedizhifa送4个讂hi齤u“16#1122,16#3344,16#6789,16#1234”需要bian写de程序wei如下:

 

其中要注意deshi:1)CANXMTweishang升沿执行指令,M1000wei指令执行条件,当其chu现OFF—>ONde变化shi,执行CANXMT指令;2)shi用CANXMT指令前xian把gai赋值dedizhi写好;3) fa送数ju只取D元件de低8位; 4)网络shang没youCANID、数ju完全相同deCAN帧同shichu现;5)ID保liu0。6)CAN程序de校验部分全部由ying件zidong完cheng,用hu程序不需要canyu。

3.数ju接收部分:此部分以shi用中断方式接收数juwei例,分2部分步骤:

1)xian在主程序中设置CAN中断shi能.

2)设置中断程序shu性,把其中断事件选wei48(jiCAN接收中断),然后bian写程序把接收到de数ju传递到需要dedizhi.注意IDdizhiweishuangzi结gou,SD282-290依次wei数jude高低zi节,把他men传递礿iao嘤e数ju寄存器然后合并就可以得到完整de数ju了。

总结:

由于CAN协议格式比jiao简dan,并qie相当部分工zuo由CAN控制芯pianying件完cheng,suo襶uan嘈闯绦虮萰iao简dan,实现起来很容yi,此纺zhi系统采用CANtong信方式后,su度大大提高并qie系统更jia稳定,受到用hude肯定。


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