CAN通讯培训材料

CAN通讯培训教材2015.05CAN通讯相关硬件设置四CAN通讯调试方法五CAN通讯的概念一CAN通讯上位机部分三监测系统CAN环线设计原则二常见CAN通讯问题处理六一.CAN通讯的概念CAN通讯介绍

CAN[ControllerAreaNetwork]是控制器局域网的简称，是德国Bosch公司在1986年为解决现代汽车中众多测量控制部件之间的数据交换而开发的一种串行数据通信总线，现已被列入ISO国际标准ISO11898。最初为汽车测控数据通信而设计的CAN，现已在多领域被广泛采用航天、电力、石化、冶金、纺织、造纸、仓储等行业，火车、轮船、机器人、楼宇自控、医疗器械、数控机床、智能传感器、过程自动化仪表等。CAN网络上的节点不分主从，任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息，通信方式灵活。CAN采用非破坏性的总线仲裁技术。CAN网络上的节点具有不同的优先级，当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较低的节点会主动地退出发送，而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据，从而节省了总线冲突的仲裁时间。可满足对实时性的不同要求，高优先级的数据可在134微秒内得到传输。通过报文滤波可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式收发数据，无需专门的“调度”CAN的直接通信距离，最远可达10km（速率5kbps以下）；通信速率最高可达1Mbps(此时通信距离最长为40m）。CAN特性CAN总线上的节点数决定于总线驱动电路，一般为可达110个。另外若CAN卡采用的总线收发器不同，其节点数量也不同。如：采用82C250支持最大节点数为110个，采用SN65HVD251P支持最大节点数为120个。报文标识符：CAN2.0A为2032种，CAN2.0B扩展帧的报文标识符几乎不受限制。CAN为短帧结构，传输时间短，受干扰概率低。CAN节点具有良好的检错功能，出错率低，节点中均有错误检测、标定和自检能力。具有发送自检、循环冗余校验、位填充、报文格式检查等。CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响。CAN的通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤，选择灵活。CAN器件可被置于无任何内部活动的睡眠方式，相当于未连接到总线驱动器，可降低系统功耗，其睡眠状态可借助总线激活或者系统的内部条件被唤醒。CAN特性二.监测系统CAN环线设计原则考虑现场预留其它设备CAN接口，CAN总线环接的节点数量设计时要留有一定余量，现按照每块CAN卡环接60个物理节点进行设计。

若现场需要1路CAN网络时，配置1块ISACANV2卡。

现场需要2路CAN网络时，配置2块ISACANV2卡。

现场需要2路以上4路（包括4路）以下CAN网络时，暂时按照配置2块周立功双路智能CAN卡（PCI-9820I）卡进行设计

CAN通讯线应按照各个采集机、外电网监测设备顺次环形连接,每条环线不超过60个节点。

其它厂家设备根据现场实际设备位置以及设备实际情况顺次环形连接，引至微机监测系统机柜;

CAN通信线采用：ZR_RVVSP2X23X0.15双绞屏蔽阻燃软线,屏蔽层环接后在进入站机机柜处单端接地。设计原则CAN通信防雷至工控机屏蔽线屏蔽层在工控机侧焊接在串口通信接头外壳上。

环线示意图如下：

设计原则三.CAN通讯上位机部分上位机软件2012年11月12日微机监测产品部软件平台组发布了CAN驱动、ZLGCan驱动，具体如下：CAN驱动文件夹中包含:canpc.sys

版本为：5.1.2600.0candrv.dll

版本为：2.0.0.0DSPCanSetup.exe

版本为：1.0.0.1Cantest.exe

版本为：2.0.0.0ZLGCAN文件夹中包含：CandrvZLG.dll

版本为：2.0.0.0ZLGCanTest.exe

版本为：2.0.0.0周立功驱动上述文件为目前监测系统使用的软件。四.CAN通讯相关硬件设置Can卡设置，短路块TX1，短路时有120欧电阻。目前一般为短路状态。ISACAN卡PCI-9820I接口卡的每路CAN通道都内建120Ω终端电阻。接口卡通过连接/断开JP0或JP1来设定对应的CAN通道是否使用集成120Ω终端电阻。出厂时，JP0和JP1跳线器默认连接状态，即使用集成120Ω终端电阻。具体详见附件《PCI-9820I工业级CAN接口卡数据手册》。PCI-9820ICAN卡采集板卡设置，JP5短路块一般处于断开状态。采集板卡中的CAN设置CAN-R485通讯接口分机中X5短路块一般处于开路状态。CAN-R485通讯接口分机中的CAN设置高压脉冲转换单元CAN通讯短路块为S4，一般情况下处于短路状态。高压脉冲采集单元的CAN设置

外电网的CAN短路块位置：J110，一般处于短路状态。外电网采集单元的CAN设置

五.CAN通讯调试硬件方面

测试时要求所有的CAN分机设备处于断电状态。正常状态下两条CAN通讯线间电阻应为60欧姆左右。未接入120欧电阻的CAN设备两条CAN线之间仍有一定阻值，每块采集板阻抗约10千欧，其余外围设备不确定（与其电路结构有关）。可采用分别断开处于两端CAN设备后测试两线间电阻的方法确定120欧电阻的安装位置。软件方面

ISA接口的CAN卡与PCI接口CAN卡需配合不同版本的CANtest程序使用。CANtest在运行后会自动接收CAN总线上的数据，显示在软件界面的下方。如果工控机开机后一段时间未运行CANtest程序及站机程序，则在运行CANtest程序时则需要在菜单中重新将CAN设备初始化。CANtest接收到的数据是动态更新的，且所有设备的通讯数据均在同一界面中显示。如果需要查看不同从机发送的数据，可以选择“暂停数据接收”选项。使用过此选项后如需继续动态显示数据，需要退出CANtest后重新运行程序。canTEST测试其它采集机返回的正确信息，如灯丝断丝、道岔接口等周立功CAN卡需用专门的周立功CANTEST进行测试，用周立功CANTEST分别测试每个CAN口是否收到信息。对于使用两块周立功CAN卡的站点需要建两个hhcan文件，两个hhcan文件中增加CAN端口号=2，CAN卡设备号=0和1。六.常见CAN通讯问题处理

CAN环线错误CAN环线正确接法：CANH-7，CANL-2；其余接法均为错误接法。CAN环线错误CAN环线正确接法：CANH-D2，CANL-D1

；其余接法均为错误接法。CAN通讯时通时断 早期06和2K监测站点工控机超线程未关闭。 CAN通信线过长，未使用双绞线；使用屏蔽线时未单端接地。 CAN驱动与站机程序不匹配。 CAN节点过多。 Can环线网络结构为并联型，can总线电阻不匹配。 其它can通讯设备干扰，如：灯丝断丝、道岔缺口采集机。 采集板短路块没有全部去掉。CAN通讯异常 工控机问题影响CAN通信：某新站调试时发现CAN不通信，通过更换设备排除下位机、CAN卡、主板等，最终确定工控机底板存在问题，更换后CAN通信正常。 疑似CAN卡与工控机接触问题影响CAN通信：某站原本CAN通信正常，却突然出现只有博瑞特灯丝报警主机通信，其余CAN节点通信全部中断的问题。最后通过插拔CAN卡解决。 CAN卡驱动问题：对于安装老的CAN卡驱动程序的站点，在安装V1.0.0.7版本集中监测程序时需同步更新DSPCAN驱动，否则不通信。 道表采集器通信异常：某新建站点，已调试完毕，在联调联试期间发现大部分道表采集器通信中断，经到站上查看发现施工人员在更换道表采集器底座上的直拉簧时把道岔采集器全部拔掉，恢复时未按照原先顺序安装到位导致。 外电网通信异常：某中继站外电网出现通信中断，仅通过开关外电网电源开关后通信恢复。 某站安装周立功CAN卡，其中一CAN口环接各采集板卡和外电网监测单元，另一CAN口仅环接道表采集器。站点调试时出现问题：当三鼎灯丝报警主机环接至外电网监测单元时此口所有CAN节点通信中断，环接至道表采集器时各CAN节点通信正常。 （三鼎）灯丝报警主机影响CAN通信问题。 部分采集机通讯正常，部分采集机不通讯，组合内部can高can低互相交叉、采集机电源5V未供到总线板。 板卡JP5短路块未拔掉导致CAN通讯异常。对于已经开通一段时间的站点，若电务段反应某站CAN通讯时