基于“網(wǎng)絡(luò)通”的單片機(jī)以太網(wǎng)-CAN網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用

3 以太網(wǎng)-CAN網(wǎng)關(guān)的主要特性

　　網(wǎng)絡(luò)分布式控制需要有開放式、數(shù)字化、多點(diǎn)通信的控制網(wǎng)絡(luò),基于現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)分布式控制 系統(tǒng)能夠廣泛應(yīng)用自動化系統(tǒng)說明了這點(diǎn)。使用以太網(wǎng)取代現(xiàn)場總線網(wǎng)不僅滿足這些需求,而且還有許多優(yōu)點(diǎn)。

　?、?不需要專門鋪設(shè)CAN通信網(wǎng)來進(jìn)行設(shè)備之間的信息傳送,而是利用廣為存在的、廉價的、標(biāo) 準(zhǔn)的以太網(wǎng)來進(jìn)行信息的傳送。組建這樣的測控網(wǎng)速度很快,理論上節(jié)點(diǎn)數(shù)沒有限,組網(wǎng)成本低, 維護(hù)也容易。

　?、?在數(shù)據(jù)傳送中,每臺測控設(shè)備的地址實(shí)際有“網(wǎng)絡(luò)通”的IP地址和CAN接口地址 兩部分組成。在以太網(wǎng)中,CAN接口測控設(shè)備的CAN地址和數(shù)據(jù)一起作為“網(wǎng)絡(luò)通”通信中IP包的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送。

　?、?具有多主多從的高通信容量的特點(diǎn);每幀有硬件CRC校驗(yàn),可靠性高;通信報文 可大可小,效率很高;通信協(xié)議TCP/IP是全球統(tǒng)一的規(guī)范,容易連成不受地域限制的大控制網(wǎng)。

　?、?WWW（Word Wide Web）瀏覽器的人機(jī)界面友好易用,設(shè)備管理服務(wù)器一方面用瀏覽 器檢測和控制以太網(wǎng)上不同設(shè)備,另一方面使用WWW發(fā)布方式向網(wǎng)絡(luò)客戶提供動態(tài)交互式瀏覽網(wǎng)頁。很容易實(shí)現(xiàn)調(diào)度生產(chǎn)管理系統(tǒng)或辦公自動化信息系統(tǒng)。

　?、?由于通信數(shù)據(jù)包符合TCP/IP標(biāo)準(zhǔn),可以在Internet網(wǎng)上穿越交換機(jī)或路由器,遠(yuǎn)程上網(wǎng)客戶只要用WWW瀏覽器就可方便地查詢各個智能設(shè)備狀態(tài)和實(shí)時遙控各個智能設(shè)備。

4 以太網(wǎng)-CAN網(wǎng)關(guān)接口模塊在自動測控系統(tǒng)的應(yīng)用

　　在我們設(shè)計(jì)改造的一個企業(yè)自控系統(tǒng)中,采用了圖 5 的方式。所有原有的CAN測控設(shè)備,有的是 通過以太-CAN接口模塊直接接到企業(yè)以太網(wǎng)上,有的是仍通過CAN總線網(wǎng)連接到以太網(wǎng)上;而新增加的設(shè)備則直接利用以太網(wǎng)接口模塊接到以太網(wǎng)上,不再需要專門鋪設(shè)CAN通信網(wǎng)來進(jìn)行設(shè)備之間的信息傳送。

圖5 基于以太網(wǎng)的分布式控制應(yīng)用系統(tǒng)框圖

　　在以太網(wǎng)上,所有的CAN測控節(jié)點(diǎn)組成一個虛擬網(wǎng)段。CAN設(shè)備管理服務(wù)器是企業(yè)以太網(wǎng)中的任一控制節(jié)點(diǎn),連在以太網(wǎng)上的WIN NT服務(wù)器安裝專用網(wǎng)絡(luò)管理軟件就可讓合法的工程技術(shù)人員遠(yuǎn)程管理CAN設(shè)備,通過以太網(wǎng)可同CAN設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。這樣以太網(wǎng)就可完全替代原來的CAN總線網(wǎng),同時,服務(wù)器使用WEB發(fā)布方式向網(wǎng)絡(luò)客戶提供動態(tài)交互式瀏覽網(wǎng)頁。

結(jié)束語

　　隨著工業(yè)自動化和辦公自動化的發(fā)展,在一些場合,分布式控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)越來越龐大,現(xiàn)場總 線越來越受地域、鋪設(shè)成本、負(fù)載容量的限制。另一方面,靈活、方便,安全性、可靠性高的以太網(wǎng) 飛速發(fā)展和因特網(wǎng)的普及,寬帶網(wǎng)已深入家庭、辦公室、旅店、工廠與車間,使人們在生活與工作的 各個地點(diǎn),都可通過互聯(lián)網(wǎng)來交換信息。在這種情況下,利用廉價的“網(wǎng)絡(luò)通”,利用互聯(lián)網(wǎng)取代現(xiàn)場總線,使原現(xiàn)場總線的分布式控制系統(tǒng)方便地轉(zhuǎn)換成為基于以太網(wǎng)的分布式控制系統(tǒng),將會得到越來越廣泛的應(yīng)用。