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

一、前 言

CAN總線是由德國BOSCH公司為現(xiàn)實汽車測量和執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通訊而設計的串行通訊網(wǎng)絡。隨著CAN的應用普及，其應用范圍已不局限于汽車行業(yè)，正在向機械、紡織等行業(yè)發(fā)展，隨著應用領域分布式控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡越來越龐大，CAN總線越來越受地域限制。如何能使CAN網(wǎng)絡脫離地域局限性，最有效的方法當屬實施CAN總線網(wǎng)絡接入現(xiàn)有的有線、無線網(wǎng)絡當中。那么，如何能使CAN網(wǎng)絡與有、無線網(wǎng)絡轉(zhuǎn)換，由于CAN總線協(xié)議數(shù)據(jù)與TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)在楨結構上完全不同，所以我們必須使用轉(zhuǎn)換接口對其數(shù)據(jù)包從新封裝。

二、CAN網(wǎng)絡與有線網(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，而在生產(chǎn)車間、現(xiàn)場都是采用現(xiàn)場總線（如RS-485、CAN、USB）和單片機測控設備。要想實現(xiàn)管理層與現(xiàn)場生產(chǎn)層的溝通，通常采用工業(yè)控制機加以太網(wǎng)卡，再加上PC機插槽上的轉(zhuǎn)換接口卡來實現(xiàn)。這種連接方式提高了生產(chǎn)現(xiàn)場的計算機數(shù)量的使用，成本高，開發(fā)周期長。所以選用具有獨立控制器功能，能獨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，將各種測控設備直接接入局域網(wǎng)，形成與局域網(wǎng)絡互通的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。如上圖所示，采用轉(zhuǎn)換接口卡，使網(wǎng)絡結構成功地實現(xiàn)了以太網(wǎng)和現(xiàn)有CAN總線網(wǎng)的直接連接，實現(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)能方便地進行交流。而其它通訊則使用PC機接人局域網(wǎng)實現(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。在此基礎上增加CAN接口B就組成了以太網(wǎng)-CAN 網(wǎng)關。如圖所示：