針對CAN總線傳輸距離問題的兩種解決方案
CAN網(wǎng)絡(luò)原本是德國Bosch公司為歐洲汽車市場所開發(fā)的,希望此項技術(shù)取代原本昂貴的汽車配線。CAN網(wǎng)絡(luò)具有反映可靠度高的特性,使用于實時處理的場合,例如汽車防鎖死系統(tǒng)、安全氣囊等。今天此項通訊協(xié)議已得到廣泛應(yīng)用,其特色不僅在汽車工業(yè),在工業(yè)控制的其他領(lǐng)域也發(fā)揮了其強(qiáng)大的能力。CAN總線在國內(nèi)發(fā)展已經(jīng)二三十年了,很多關(guān)于CAN的產(chǎn)品也已經(jīng)開發(fā)和廣泛使用,如:變電廠、機(jī)場、污水處理廠等。
1.2CAN總線存在的問題
盡管CAN總線有很多優(yōu)點(diǎn),但是下面兩點(diǎn)卻制約著其發(fā)展,即:CAN總線的瓶頸問題。
?。?)傳輸距離最大只能達(dá)到10Km,而且并不是真正的可靠傳輸;
?。?)節(jié)點(diǎn)數(shù)量最多只能有110個。
下面將針對CAN總線瓶頸問題(1)做詳細(xì)的討論。
2.1CAN總線結(jié)構(gòu)
CAN總線系統(tǒng)一般連接結(jié)構(gòu)如圖(以芯片82C250為例)所示,R=120Ω。(注:圖中僅畫出了一個智能設(shè)備,實際中可以最多達(dá)110個)
CAN總線一般都是利用在環(huán)境比較惡劣,控制室與現(xiàn)場比較遠(yuǎn)的場合。總線距離達(dá)到8Km以上時,其單向線路電阻將達(dá)到100Ω,而兩端的終端電阻為120Ω(不考慮智能設(shè)備本身電阻,認(rèn)為其電阻為無限大)。其等效電路為圖2:
圖2CAN總線電路等效圖
對于CAN接收器而言能夠識別的電壓要大于0.8V,一般為0.9V以上。
從上面的電路圖以及數(shù)據(jù)分析可以看出:在距離偏遠(yuǎn)時,總線線電壓已經(jīng)處于臨界識別狀態(tài),其數(shù)據(jù)很難正常接收(已經(jīng)沒有可靠性可言)。為此我們嘗試采用以下幾個方案進(jìn)行了實驗。
評論