現(xiàn)場控制總線CAN網(wǎng)絡(luò)與有、無線網(wǎng)的轉(zhuǎn)換

一、前 言

CAN總線是由德國BOSCH公司為現(xiàn)實(shí)汽車測量和執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通訊而設(shè)計(jì)的串行通訊網(wǎng)絡(luò)。隨著CAN的應(yīng)用普及，其應(yīng)用范圍已不局限于汽車行業(yè)，正在向機(jī)械、紡織等行業(yè)發(fā)展，隨著應(yīng)用領(lǐng)域分布式控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)越來越龐大，CAN總線越來越受地域限制。如何能使CAN網(wǎng)絡(luò)脫離地域局限性，最有效的方法當(dāng)屬實(shí)施CAN總線網(wǎng)絡(luò)接入現(xiàn)有的有線、無線網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。那么，如何能使CAN網(wǎng)絡(luò)與有、無線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換，由于CAN總線協(xié)議數(shù)據(jù)與TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)在楨結(jié)構(gòu)上完全不同，所以我們必須使用轉(zhuǎn)換接口對(duì)其數(shù)據(jù)包從新封裝。

二、CAN網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)的轉(zhuǎn)換

在制造業(yè)信息化系統(tǒng)中，企業(yè)管理層和生產(chǎn)管理層采用的都是以太網(wǎng)和PC機(jī)，而在生產(chǎn)車間、現(xiàn)場都是采用現(xiàn)場總線（如RS-485、CAN、USB）和單片機(jī)測控設(shè)備。要想實(shí)現(xiàn)管理層與現(xiàn)場生產(chǎn)層的溝通，通常采用工業(yè)控制機(jī)加以太網(wǎng)卡，再加上PC機(jī)插槽上的轉(zhuǎn)換接口卡來實(shí)現(xiàn)。這種連接方式提高了生產(chǎn)現(xiàn)場的計(jì)算機(jī)數(shù)量的使用，成本高，開發(fā)周期長。所以選用具有獨(dú)立控制器功能，能獨(dú)立使用的接口卡則是一種很好的選擇。

1、系統(tǒng)組成

如圖所示：

在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，可直接利用以太網(wǎng)-CAN接口模塊，將各種測控設(shè)備直接接入局域網(wǎng)，形成與局域網(wǎng)絡(luò)互通的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。如上圖所示，采用轉(zhuǎn)換接口卡，使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)成功地實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)和現(xiàn)有CAN總線網(wǎng)的直接連接，實(shí)現(xiàn)管理監(jiān)控層（以太網(wǎng)）和生產(chǎn)測控層（CAN總 線網(wǎng)）之間的連接。上下層數(shù)據(jù)能方便地進(jìn)行交流。而其它通訊則使用PC機(jī)接人局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。

2、轉(zhuǎn)換接口組成原理

接口由以太網(wǎng)接口A和微處理器組成。在此基礎(chǔ)上增加CAN接口B就組成了以太網(wǎng)-CAN 網(wǎng)關(guān)。如圖所示：