【正文】 荷。為了減少組態(tài)工作量CANOpen 網(wǎng)絡(luò)定義了強制性的缺省標識符地址分配表。在CANOpen 網(wǎng)絡(luò)中附加預(yù)定義對等通訊能力, 所有的站點是對等的, 數(shù)據(jù)交換可以直接由站(設(shè)備) 之間組織。 CANOpenCANOpen 是基于CAN 總線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)。DeviceNet 采用了兩種通信機制: 非連接消息管理模式和預(yù)定義主/ 從連接模式。設(shè)備網(wǎng)面向?qū)ο蟮脑O(shè)計和編址方式使設(shè)備網(wǎng)可以在不改變基本的協(xié)議和連接模型的基礎(chǔ)上無限制的擴展其能力。DeviceNet 采用了面向?qū)ο蟮募夹g(shù), 對象模型為管理和實現(xiàn)DeviceNet 產(chǎn)品組件的屬性(數(shù)據(jù)) , 服務(wù)(方法或步驟) 和行為提供了一個模板。以I/ O 報文為例, I/ O 報文經(jīng)過分割形成I/ O 報文片段時, 數(shù)據(jù)場中有一位由報文分割協(xié)議使用。連接標識符提供了I/ O 報文的相關(guān)信息, 在I/ O 報文利用連接標識符發(fā)送之前, 報文的發(fā)送和接受設(shè)備都必須先進行設(shè)定。DeviceNet 使用數(shù)據(jù)幀傳送數(shù)據(jù), 遠程幀沒有被使用, 超載幀和出錯幀則用于例外情況的處理。DeviceNet 在CAN 協(xié)議的基礎(chǔ)上加入了自己的應(yīng)用層協(xié)議, 結(jié)合了CAN 總線的優(yōu)點, 同時也滿足了更為復(fù)雜的要求。 DeviceNet1．概述DeviceNet 最初由Rock well 旗下Allen Bradly 公司研制開發(fā), 為PLC 和智能傳感器設(shè)計。CAN 只提供了非確認的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)等。2．字節(jié)2~字節(jié)5為報文識別碼，29位有效。（2）CAN擴展幀信息為13B，包括兩部分：信息和數(shù)據(jù)部分。 注：1．字節(jié)1為幀信息。當某接收因內(nèi)部原因要求緩發(fā)下一個數(shù)據(jù)幀或遠程幀時，它向總線發(fā)出超載幀。在遠程幀中，除了遠程幀的RTR位是隱性的，設(shè)置成1表示被動狀態(tài)外，其余部分與數(shù)據(jù)幀完全相同。（7）幀結(jié)束：每個數(shù)據(jù)幀和遠程幀均由7個隱位組成的標志序列界定。在應(yīng)答場中，發(fā)送器送出兩個隱位。 控制場的組成標準格式中控制場包括數(shù)據(jù)長度代碼、IDE位（顯性）及保留位r0； 擴展格式中控制場包括數(shù)據(jù)長度代碼、兩個保留R1和R0。 仲裁場組成替代遠程請求位SRR是一隱性位，它在擴展幀中標準幀的RTR位的位置被發(fā)送，因而替代標準幀的RTR位。在標準格式中，仲裁場由11位標識符和遠程發(fā)送請求位TRT組成，~，而在擴展格式中，仲裁場由29位標識符、替代遠程請求SRR位、標志位和遠程發(fā)送請求位組成。（2）仲裁場（Arbitration Field）由標志符（Identifier）和遠程發(fā)送請求位（RTR）標志組成。1．數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀由7個不同的位場組成，即幀起始標志位、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場、CRC檢查場、ACK應(yīng)答場和幀結(jié)束標志位。 CAN位數(shù)率與傳輸距離 CAN總線的分層結(jié)構(gòu)CAN通訊協(xié)議主要描述設(shè)備之間的信息傳遞方式。 CAN總線的位數(shù)值表示 CAN中的總線數(shù)值為兩種互補邏輯數(shù)值：“顯性”或“隱性”。9．CAN的每幀信息都有CRC校驗及其他檢錯措施，具有極好的檢錯效果。5．CAN節(jié)點只需要通過對報文的標識符濾波即可以實現(xiàn)點對點、一點對多點及全局廣播等方式傳送接收數(shù)據(jù)。 CAN總線的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) CAN總線的主要特點1．CAN是目前為止惟一有國際標準的現(xiàn)場總線。CAN總線系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)：（1）基于CAN的拓撲概念：網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計是構(gòu)建計算機網(wǎng)絡(luò)的第一步，也是實現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)，它對網(wǎng)絡(luò)的性能、可靠性和通信費用等都有很大影響。帶CAN適配卡的上位機在CAN總線系統(tǒng)中相當于一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。CAN已被公認為幾種最有前途的現(xiàn)場總線之一。該系統(tǒng)采用調(diào)節(jié)圓盤給料機進行給料。將每臺變頻器集中在變頻電控制柜中。其功能如下：1)能實現(xiàn)變頻器的遠程操作(啟停、手自動轉(zhuǎn)換、單動)；2)能快速修改各臺電子秤的計量參數(shù)及換倉后各物料吸收系數(shù)的變更設(shè)置；3)修改配料系統(tǒng)的控制參數(shù)；4)根據(jù)工藝要求，可隨時、方便的選定、修改、更換配比和配料總流量；5)當物料水分含量發(fā)生變化時,可方便的變更水分組和手動輸入各物料的水分變化量；6)根據(jù)現(xiàn)場實際需要，可對打印時間間隔、報警時間進行設(shè)置。0）開發(fā)研制的通用應(yīng)用程序，整個程序兼顧鼠標和鍵盤操作。2．儀表控制部分與監(jiān)控計算機采用CAN總線通信方式，信號傳輸?shù)目焖賹崟r性更高、抗干擾更強、可靠性更高，保證配料精度和穩(wěn)定性。每一個稱重控制都是一個“小閉環(huán)”控制系統(tǒng)。只要保證q(t)通過這些實時數(shù)據(jù)的采集、處理，從而充分地提高該焦化廠產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率，發(fā)揮人力、物力和實現(xiàn)高度自動化控制。 系統(tǒng)工藝流程圖 系統(tǒng)工作方式系統(tǒng)檢修和工作方式手動檢修方式：即通過現(xiàn)場操作箱選擇開關(guān)及按鈕控制變頻器以點動頻率驅(qū)動電動機正反向運行速度；工作方式有二種：第一種是儀表自動給料，即通過稱重控制儀表鍵盤，任意給定所需給料量，并通過給料量大小變化自動調(diào)整變頻器頻率(電動機的運行速度)；第二種是上位機自動給料，給料設(shè)定就可由上位機畫面來完成。為提高皮帶配料秤的計量精度和配料系統(tǒng)給料精度，所有給料機的皮帶配料秤均采用變頻調(diào)速的方式進行控制。在CSMA/CD這樣的網(wǎng)絡(luò)中,如Ethernet,系統(tǒng)往往由于過載而崩潰,而這種情況在CAN中不會發(fā)生。這種位仲裁的方法可以解決當兩個站同時發(fā)送數(shù)據(jù)時產(chǎn)生的碰撞問題。在第二種方法中,總線按傳送數(shù)據(jù)的基本要求分配給一個站 ,總線系統(tǒng)按站希望的傳送分配(如：Ethernet CSMA/CD)。 CAN總線與其他通信方式的比較在實踐中,有兩種重要的總線分配方法:按時間表分配和按需要分配。另外，CAN總線采用了多主競爭式總線結(jié)構(gòu)，具有多主站運行和分散仲裁的串行總線以及廣播通信的特點。數(shù)據(jù)段長度最多為8個字節(jié)，可滿足通常工業(yè)領(lǐng)域中控制命令、工作狀態(tài)及測試數(shù)據(jù)的一般要求。通信速率可達1MBPS。其采用集總幀型的數(shù)據(jù)環(huán)通信，具有低速度、高效率的特點，并嚴格保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐叫院椭芷谛裕辉摽偩€的實時性、抗干擾性和可維護性也非常出色。WorldFIP與FFHSE可以實現(xiàn)“透明聯(lián)接”，并對FF的H1進行了技術(shù)拓展，如速率等。2005年7月CCLink被中國國家標準委員會批準為中國國家標準指導性技術(shù)文件。Communication Link（控制與通信鏈路系統(tǒng)）的縮寫，在1996年11月，由三菱電機為主導的多家公司推出，其增長勢頭迅猛，在亞洲占有較大份額。其通信模型采用物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層三層，支持點對點主從應(yīng)答方式和多點廣播方式。PROFIBUS支持主從系統(tǒng)、純主站系統(tǒng)、多主多從混合系統(tǒng)等幾種傳輸方式。由PROFIBUSDP、PROFIBUS－FMS、PROFIBUS－PA系列組成。DebiceNet基于CAN技術(shù)，傳輸率為125Kbit/s至500Kbit/s,每個網(wǎng)絡(luò)的最大節(jié)點為64個，其通信模式為：生產(chǎn)者/客戶（Producer/Consumer），采用多信道廣播信息發(fā)送方式。Lonworks技術(shù)采用的LonTalk協(xié)議被封裝到Neuron（神經(jīng)元）的芯片中，并得以實現(xiàn)。目前已有多家公司開發(fā)了符合CAN協(xié)議的通信芯片。2．CAN（ControllerAreaNetwork 控制器局域網(wǎng)） 最早由德國BOSCH公司推出，它廣泛用于離散控制領(lǐng)域，其總線規(guī)范已被ISO國際標準組織制定為國際標準，得到了Intel、Motorola、NEC等公司的支持?；饡F(xiàn)場總線采用國際標準化組織ISO的開放化系統(tǒng)互聯(lián)OSI的簡化模型（1，2，7層），即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層，另外增加了用戶層。技術(shù)發(fā)展很大程度上受到市場規(guī)律、商業(yè)利益的制約；技術(shù)標準不僅是一個技術(shù)規(guī)范，也是一個商業(yè)利益的妥協(xié)產(chǎn)物。4．多種總線成為國家和地區(qū)標準為了加強自己的競爭能力，很多總線都爭取成為國家或者地區(qū)的標準，比如PROFIBUS已成為德國標準，WorldFIP已成為法國標準等。這些現(xiàn)場總線大都用于過程自動化、醫(yī)藥領(lǐng)域、加工制造、交通運輸、國防、航天、農(nóng)業(yè)和樓宇等領(lǐng)域，大概不到十種的總線占有80%左右的市場。此后，1993年11月ISO正式頒布了道路交通運載工具數(shù)字信息交換高速通信控制器局部網(wǎng)（CAN）國際標準（ISO11898），為控制器局部網(wǎng)標準化、規(guī)范化推廣鋪平了道路?？刂破骶植烤W(wǎng) CAN（CONTROLLER AERANETWORK）正是在這種背景下應(yīng)運而生的。現(xiàn)場總線（FIELDBUS）能同時滿足過程控制和制造業(yè)自動化的需要，因而現(xiàn)場總線已成為工業(yè)數(shù)據(jù)總線領(lǐng)域中最為活躍的一個領(lǐng)域。分散式工業(yè)控制系統(tǒng)就是為適應(yīng)這種需要而發(fā)展起來的。 CAN bus目 錄摘 要 IAbstract II第一章 引 言 1 研究背景 1 2 現(xiàn)場總線的現(xiàn)狀 2 主流現(xiàn)場總線簡介 3 CAN總線的簡介 6 CAN總線與其他通信方式的比較 7第二章 燒結(jié)配料系統(tǒng)設(shè)計 8 高爐控制系統(tǒng) 8 8 系統(tǒng)工作方式 9 系統(tǒng)各部分功能 10 操作站的功能 10 稱重皮帶秤及控制儀表功能 10 計算機監(jiān)控部分 11 變頻控制部分 12 現(xiàn)場操作箱 12 系統(tǒng)的過程控制實現(xiàn) 12第三章 CAN總線的概述 14 CAN總線的概念 14 CAN總線的結(jié)構(gòu) 14 CAN總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 15 CAN總線的主要特點 15 CAN總線的位數(shù)值表示 16 CAN總線的通信距離 16 CAN總線的分層結(jié)構(gòu) 16 CAN報文的幀結(jié)構(gòu) 17 CAN報文的幀類型 17 CAN報文的幀格式 20 CAN總線的擴展應(yīng)用及其協(xié)議介紹 22 概述 22 DeviceNet 23 CANOpen 24 CAN總線協(xié)議的內(nèi)容 25 CAN軟件設(shè)計基礎(chǔ) 25 CAN總線系統(tǒng)的節(jié)點 25 報文發(fā)送 27 報文接收 28第四章 CAN通信應(yīng)用層協(xié)議設(shè)計 29 配料控制器的協(xié)議 29 配料控制器發(fā)送的信息 30 配料控制器接收的信息 31 主控制器的協(xié)議 33 主控制器發(fā)送的信息 33 34 小結(jié) 35總 結(jié) 36參 考 文 獻 37附錄 A 38附錄 B 41致 謝 4445第一章 引 言 研究背景控制器局部網(wǎng)（CAN－CONTROLLER AREA NETWORK）是BOSCH公司為現(xiàn)代汽車應(yīng)用領(lǐng)先推出的一種多主機局部網(wǎng)，由于其卓越性能現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、多種控制設(shè)備、交通工具、醫(yī)療儀器以及建筑、環(huán)境控制等眾多部門。關(guān)鍵詞：控制芯片；現(xiàn)場總線；自動控制系統(tǒng)；CAN總線Sintering blast furnace system based on AT90CAN128 singlechip microputer——CAN Bus CommunicationAbstractWith the development of puter network technology and chip technology, the Controller chip has been significantly improved in the performance, continually Reduced in costs. Network almost has gone deep into every corner of our lives, and control network represented by a field bus is also playing an important role in the industrial and other control systems. Since the 9039。內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 基于AT90CAN128單片機的高爐燒結(jié)配料系統(tǒng)設(shè)計 ——CAN總線通信部分摘 要隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和芯片技術(shù)的發(fā)展，控制芯片的性能大幅度提高，成本不斷減低，網(wǎng)絡(luò)幾乎深入到我們生活的每一個角落，以現(xiàn)場總線為代表的控制網(wǎng)絡(luò)也在工業(yè)以及其他控制系統(tǒng)中扮演著不可缺少的角色。CAN總線由于具有可靠性高、成本低、容易實現(xiàn)等優(yōu)點，在現(xiàn)場總線的實際工程應(yīng)用中占據(jù)了較大的份額；汽車電子在我國正方興未艾，作為其主要組成部分的CAN總線也得到了廣泛的使用，并且CAN在工業(yè)控制、小區(qū)智能監(jiān)控等熱點領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景；使得CAN總線成為教學和科研方面極好的范例和基礎(chǔ)課程課題。 Automatic Control System。由于對系統(tǒng)可靠性和靈活性的高要求，工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展主要表現(xiàn)為：控制面向多元化，系統(tǒng)面向分散化，即負載分散、功能分散、危險分散和地域分散。典型的分散式控制系統(tǒng)由現(xiàn)場設(shè)備、接口與計算設(shè)備以及通信設(shè)備組成。同時，正由于現(xiàn)場總線的標準尚未統(tǒng)一，也使得現(xiàn)場總線的應(yīng)用得以不拘一格地發(fā)揮，并將為現(xiàn)場總線的完善提供更加豐富的依據(jù)。該技術(shù)規(guī)范包括A和B兩部分。目前現(xiàn)場總線市場有著以下的特點：1．多種現(xiàn)場總線并存 目前世界上存在著大約四十余種現(xiàn)場總線，如法國的FIP，英國的ERA，德國西門子公司Siemens的ProfiBus，挪威的FINT，Echelon公司的LONWorks，PhenixContact公司的InterBus，RoberBosch公司的CAN，Rosemounr公司的HART，CarloGarazzi公司的Dupline，丹麥ProcessData公司的Pnet，PeterHans公司的FMux，以及ASI（ActraturSensorInterface），MODBus，SDS，Aret，國際標準組織基金會現(xiàn)場總線FF：FieldBusFoundation，WorldFIP，BitBus，美國的DeviceNet與ControlNet等等。比如PROFIBUS以Sieme