CAN技術(shù)工程機(jī)械控制領(lǐng)域的應(yīng)用

　?。?）超載幀 由超載標(biāo)志和超載分隔符組成。超載幀只能在一個(gè)幀結(jié)束后開始。當(dāng)接收方接收下一幀之前，需要過多的時(shí)間處理當(dāng)前的數(shù)據(jù)，或在幀問空隙域檢測(cè)到顯性電平時(shí)，則導(dǎo)致發(fā)送超載幀。

　?。?）幀間空隙 位于數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)地幀與前面的信息幀之間，由幀間空隙和總線空閑狀態(tài)組成。幀間空隙是必要的，在此期間，CAN不進(jìn)行新的幀發(fā)送，為的是CAN控制器在下次信息傳遞前有時(shí)間進(jìn)行內(nèi)部處理操作。當(dāng)總線空閑時(shí)CAN控制器方可發(fā)送數(shù)據(jù)。

　　2.3 錯(cuò)誤檢驗(yàn) 為了提高抗干擾能力和數(shù)據(jù)的可靠性，采取了多種錯(cuò)誤檢測(cè)手段：發(fā)送監(jiān)視、填充監(jiān)視、CRC錯(cuò)、格式錯(cuò)、應(yīng)答錯(cuò)誤等。

　　2.4 總線訪問控制要做到數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理，數(shù)據(jù)的高速傳輸是關(guān)鍵。對(duì)于工程機(jī)械中的具體節(jié)點(diǎn)而言，不僅需要高達(dá)1Mbit/s的通信速率，更需要在幾個(gè)節(jié)點(diǎn)要競(jìng)爭(zhēng)訪問總線時(shí)正確定位哪個(gè)節(jié)點(diǎn)獲得使用權(quán)?？偩€上的各種數(shù)據(jù)的延遲要求是不一樣的，快速變化的物理量（如發(fā)送機(jī)的轉(zhuǎn)速、路面的隨機(jī)波動(dòng)信號(hào)等）比慢時(shí)變的物理量（如溫度、壓力等信號(hào)）要求訪問總線的頻率大的多。當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)需要訪問總線時(shí)，CAN控制器通過各種報(bào)文被賦予的優(yōu)先權(quán)標(biāo)示符及ID數(shù)的大小來仲裁誰先發(fā)送。

　　3　CAN總線技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)及支持器件

　　（一）CAN總線技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

　　1.CAN網(wǎng)絡(luò)上任何一節(jié)點(diǎn)均可作為主結(jié)點(diǎn)主動(dòng)地與其他節(jié)點(diǎn)交換數(shù)據(jù)，大大提高系統(tǒng)的性能。

　　2CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的信息幀可分出優(yōu)先級(jí)，且單幀字節(jié)長(zhǎng)度短，有很好的實(shí)時(shí)性。

　　3.CAN的物理層及數(shù)據(jù)鏈路層采用獨(dú)特的設(shè)計(jì)技術(shù)，使其在抗干擾，錯(cuò)誤監(jiān)測(cè)能力等方面的性能均超過其他總線。

　　4.CAN的通信速率相當(dāng)高。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)線的長(zhǎng)度不超過40米時(shí)，其通信速率可達(dá)1Mbit/s。

　　5.CAN總線每幀數(shù)據(jù)都含有CRC校驗(yàn)及其他校驗(yàn)措施，數(shù)據(jù)出錯(cuò)率低。

　　6 CAN總線節(jié)點(diǎn)在嚴(yán)重錯(cuò)誤的情況下，可自動(dòng)切斷與總線的通信聯(lián)系，以使總線上的其他操作不受影響。

　?。ǘ〤AN總線技術(shù)的支持器件

　　CAN總線自問世以來，由于具有眾多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng)用，而且受到眾多的半導(dǎo)體廠商的支持。目前生產(chǎn)支持CAN協(xié)議器件的公司有INTEL、MOTOROLA、PHILIPS、SIEMENS、NEC、HONEYWELL等百余家國(guó)際著名公司。其應(yīng)用器件琳瑯滿目、層出不窮，已經(jīng)形成產(chǎn)品系列。

　　目前市場(chǎng)上比較常見的有INTEL的CCU3010E、；MISUBISHI的37630；MOTOROLA的MC68HC05XX/MC68376；SIMENS的C505C、C167CR；NEC的78K/0；PHILIPS的80592/98、XA-C3；TEXAS INSTRUMENTS的TMS370E08D55等控制器件及外圍傳感器及執(zhí)行器件。

　　三　CAN在工程機(jī)械中的應(yīng)用

　　CAN由于具有良好的運(yùn)行特性、極高的可靠性和獨(dú)特的設(shè)計(jì)，不但特別適合現(xiàn)代工程機(jī)械及汽車各電子單元之間的互連通訊，而且日益受到其他業(yè)界的歡迎，并被公認(rèn)為最有發(fā)展前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。

　　在眾多半導(dǎo)體廠商的支持下，國(guó)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總線技術(shù)來提高產(chǎn)品的技術(shù)檔次及可靠性。下面就CAN總線在半主動(dòng)油氣懸架加以說明。

　　在工程機(jī)械半主動(dòng)變阻尼油氣懸架控制中，利用CAN網(wǎng)絡(luò)作為懸架之間交換信息的通道，變集中控制為分布式控制，大大地簡(jiǎn)化了線束及器件的布置，提高了可靠性。

　　4個(gè)節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先權(quán)按降序排列依次為：右前輪――左前輪――右后輪――左后輪。數(shù)據(jù)幀包含三字節(jié)數(shù)據(jù)，其中兩個(gè)字節(jié)為非懸架質(zhì)量加速度，一個(gè)字節(jié)為可調(diào)阻尼器的相對(duì)開度值。通訊速率為300 kbit/s。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行良好，懸架的減震達(dá)到預(yù)期要求，而且在諸如啟動(dòng)、急剎車、急轉(zhuǎn)彎等特殊工況下，通過網(wǎng)絡(luò)的合理調(diào)度，提高了車輛的抗俯仰、側(cè)傾的能力，改善了操縱的穩(wěn)定性。

　　四、結(jié)束語

　　隨著電子技術(shù)和大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)控制芯片性能逐步提高，體積逐步減小，價(jià)格進(jìn)一步降低，為工程機(jī)械局域網(wǎng)技術(shù)的普及推廣創(chuàng)造了良好的條件。智能芯片價(jià)格的下降使得工程機(jī)械局域網(wǎng)的成本相差無幾，性能成為影響網(wǎng)絡(luò)選擇的主要因素。CAN以其優(yōu)異的品質(zhì)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，越發(fā)受到業(yè)界的歡迎。CAN總線在工程機(jī)械上的廣泛應(yīng)用將使工程機(jī)械的控制性能、動(dòng)力性、操縱穩(wěn)定性、安全性、燃油經(jīng)濟(jì)性都上升到一個(gè)新的高度，給工程機(jī)械技術(shù)的發(fā)展注入新的活力。