CAN bus (англ. Controller Area Network — сеть контроллеров) – это промышленный сетевой стандарт для передачи данных с высокой степенью надежности и защищенности. Первоначально был ориентирован на объединение в одну сеть  датчиков и исполнительных механизмов. Шина CAN была разработана компанией Robert Bosch GmbH в середине 1980-х. На сегодняшний день controller area network является одним из самых распространенных решений в промышленной автоматизации, автоматизации зданий и прочих отраслях.

CAN bus построен на сетевой модели OSI и использует 2 уровня этой модели: физический и канальный. Поскольку не предусмотрено никакого протокола прикладного уровня, возникают проблемы с использованием технологии controller area network в распределенных системах управления, SCADA-системах. Это привело к появлению различных протоколов основанных на этой технологии. Самые известные из них: CANopen и DeviceNet.

CAN bus описание основных свойств:

  • Каждое устройство обладает своим приоритетом.
  • Легкость модернизации и изменения системы.
  • широковещательный прием сообщений с синхронизацией времени.
  • Возможность построения многомастерных сетей с несколькими ведущими устройствами.
  • Способность к обнаружению ошибок.
  • Работа в режиме жесткого реального времени.
  • Высокая устойчивость к помехам.
  • Широкий диапазон скоростей работы.

Среди недостатков шины CAN выделяют:

  • Отсутствие единого общепринятого стандарта на протокол высокого уровня.
  • Длина сети обратно пропорциональна скорости передачи.
  • Высокая стоимость CAN – устройств.

Физический уровень CAN bus подразумевает линии передачи данных. Среди используемых физических каналов используются витая пара, плоский кабель, оптоволокно, радиоканал.

Распиновка разъема D-sub для CAN bus выглядит следующим образом:

Канальный уровень controller area network состоит из подуровней LLC и MAC. Шина CAN не предусматривает адресацию узлов. Широковещательные сообщения имеют специальный идентификатор, указывающий какому устройству нужно принять данные. Когда сеть свободна, любое устройство может начать передачу. Однако каждое сообщение имеет свой приоритет при получении доступа к шине. Поэтому передачу осуществит устройство с сообщением наивысшего приоритета.

Для определения ошибок используются следующие механизмы:

  • Каждый бит проверяется передатчиком.
  • Контроль циклически-избыточным кодом (CRC — Cyclic Redundancy Check).
  • Каждое сообщение проверяется.

Сообщение в CAN bus состоит из фреймов. Существует 4 различных типа фреймов:

  • DATA FRAME — «фрейм данных»
  • REMOTE FRAME — «фрейм вызова»
  • ERROR FRAME — «фрейм ошибок»
  • OVERLOAD FRAME — «фрейм перегрузки»

Структура сообщения CAN bus выглядит следующим образом:

Среди множества протоколов прикладного уровня выделяют:

Tags

 
Поделиться в Ok Ok Ok Ok Share for Odnoklassniki Ok Ok

0 Комментариев

Вы можете первым оставить свой комментарий.

Оставить комментарий

 




 

Вы же не робот? *