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CAN转PN网关can协议和485协议区别

菜鸟
2023-08-01 20:28:29     打赏

你是否曾经遇到过这样的问题:如何将各种 CAN 设备连接到 PROFINet 网络中?远创智控YC-PN-CAN通讯网关或许能为你解决这个难题!

远创智控YC-PN-CAN网关是一款自主研发的通讯网关,具有将从站功能发挥到极致。它能够将各种 CAN 设备轻松接入到 PROfinet 网络中,让你的设备实现更加高效、稳定的通信。此外,该产品还支持根据节点号进行读写,使操作更加简单方便。

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2, 远创智控YC-PN-CAN是自主研发的一款 PROFINET 从站功能的通讯网关。该产品主要功能是将各种 CAN 设备接入到 PROFINET 网络中。

远创智控YC-PN-CAN网关连接到 PROFINET 总线中做为从站使用,连接到 CAN 总线中根据节点号进行读写。

 

 1.2.1 PROFINET 技术参数

   网关做为 PROFINET 网络的 Device 设备(即从站),带 2 RJ45 以太网接口,支持 100BASE-TXMDI/MDIX 自检测,集成以太网交换机,可以组成链式网络,支持环网冗余。

   适应 PROFINET V2.3 协议,采用实时(RT)通讯功能,符合: GB/T 251052014《工业通信网络现场总线规范类型 10: PROFINET IO 规范》,IEC 61158-5102007IDT

   支持的数据长度:输入≤1000 字节,输出≤1000 字节,输入+输出≤2000 字节。

1.2.2 CAN 技术参数

   标准 CAN 2.0 A2.0B 接口可选

   波特率:5K~1M 可选

   可以配置多条 CAN 的接收、发送报文

   网关自带终端电阻

 


 

3.2 PROFINET 的电气连接

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3, PROFINET 采用标准 4 芯屏蔽电缆。建议用户使用标准 PROFINET 插头及标准 PROFINET 电缆。有关 PROFINET 安装规范请用户参照有关 PROFINET 技术标准。

image3.jpg 

3.3 CAN 的电气连接

4, CAN 总线物理层使用双绞线传输

image4.jpg 

 

最大的总线线路长度:

波特率bit/s

1M 

500K 

250K 

125K 

62.5K 

20K 

10K 

总线长度m  

30 

100 

250 

500  

1000

2500  

5000  

 

不同电缆和不同总线节点数量 n 的最大总线电缆长度:

电缆类型

1

Lmax(ksm=0.2)  

2

Lmax(ksm=0.1)  

n=32  

n=64  

n=100  

n=32  

n=64  

n=100

TM   DeviceNet 细电缆或ISO   11898 电缆

200m

170m

150m

230m

200m

170m

TM   DeviceNet 细电缆

800m

690m

600m

940m

810m

700m

2  

0.5mm   AWG 20

360m

310m

270m

420m

360m

320m

2  

0.75mm   AWG18

550m

470m

410m

640m

550m

480m

 

关于总线终端和拓扑结构:

为了增强 CAN 通讯的可靠性,CAN 总线网络的两个端点通常要加入终端匹配电阻,终端匹配电阻的大小由传输电缆的特性阻抗所决定。用户应在实际构成网络中加以考虑。

网关已经在产品内置了 RT 120 欧姆电阻,用户若需要将 CAN 的总线终端

接入网络中,只需将 CANL RL 短接,CANH RH 短接。

 

4. 协议及数据转换 4.1 协议转换原理

网关分别从 PROFIBUS 一侧和 CAN 一侧读写数据,存入各自的缓冲区,网关内部将缓冲区的数据进行交换,从而实现两边数据的传输。

image5.jpg 

4.2 PROFINET 协议介绍

5, PROFINET PROFIBUS 国际组织(PROFIBUS InternationalPI)推出,是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。

PROFINET 为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案,囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题,并且,作为跨供应商的技术,可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线(PROFIBUS技术,保护现有投资。

PROFINET 网络中的每个模组都有以下的三个位址:

   MAC 位址。

   IP 地址

   设备名称,是在整个网络组态中对模组定义的逻辑名称。 

由于 PROFINET 使用 TCP/IP会用到 MAC 位址及 IP 地址,但若一设备更换为其他设备,其 MAC 地址会变动,而 IP 地址是动态定址下的结果,为了让网络上的某一设备有固定的名称,因此会使用设备名称。

为了分配 IP 地址、子网络遮罩及预设闸道,定义了以下的二种方式:

DCP(协定)(发现和配置协定)。

DHCP动态主机设定协定)。

4.3 CAN 协议介绍

控制器局域网总线(CANController Area Network)是一种用于实时应用的串行通讯协议总线,它可以使用双绞线来传输信号,是世界上应用最广泛的现场总线之一。CAN 协议用于汽车中各种不同元件之间的通信,以此取代昂贵而笨重的配电线束。该协议的健壮性使其用途延伸到其他自动化和工业应用。CAN 协议的特性包括完整性的串行数据通讯、提供实时支持、传输速率高达 1Mb/s、同时具有 11 位的寻址以及检错能力。

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6, CAN 总线使用串行数据传输方式,可以 1Mb/s 的速率在 40m 的双绞线上运行,也可以使用光缆连接,而且在这种总线上总线协议支持多主控制器。 [1]  CAN I2C 总线的许多细节很类似,但也有一些明显的区别。当 CAN 总线上的一个节点()发送数据时,它以报文形式广播给网络中所有节点。对每个节点来说,无论数据是否是发给自己的,都对其进行接收。每组报文开头的 11 位字符为标识符,定义了报文的优先级,这种报文格式称为面向内容的编址方案。在同一系统中标识符是唯一的,不可能有两个站发送具有相同标识符的报文。当几个站同时竞争总线读取时,这种配置十分重要。

  当一个站要向其它站发送数据时,该站的 CPU 将要发送的数据和自己的标识符传送给本站的 CAN 芯片,并处于准备状态;当它收到总线分配时,转为发送报文状态。CAN 芯片将数据根据协议组织成一定的报文格式发出,这时网上的其它站处于接收状态。每个处于接收状态的站对接收到的报文进行检测,判断这些报文是否是发给自己的,以确定是否接收它。由于 CAN 总线是一种面向内容的编址方案,因此很容易建立高水准的控制系统并灵活地进行配置。我们可以很容易地在 CAN 总线中加进一些新站而无需在硬件或软件上进行修改。当所提供的新站是纯数据接收设备时,数据传输协议不要求独立的部分有物理目的地址。它允许分布过程同步化,即总线上控制器需要测量数据时,可由网上获得,而无须每个控制器都有自己独立的传感器。

 image7.png

7, 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,利用这一特点可方便地构成多机备份系统,CAN 只需通过报文滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送接收数据,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 上的节点数主要决定于总线驱动电路,目前可达 110 个;报文标识符可达 2032 种(CAN2.0A),而扩展标准(CAN2.0B)的报文标识符几乎不受限制。

image8.png

8, CAN20B 的版本协议中有两种不同的帧格式,不同之处为标识符域的长度不同,含有 11 位标识符的帧称之为标准帧,而含有 29 位标识符的帧称为扩展帧。如 CAN12 版本协议所描述,两个版本的标准数据帧格式和远程帧格式分别是等效的,而扩展格式是 CAN20B 协议新增加的特性。为使控制器设计相对简单,并不要求执行完全的扩展格式,对于新型控制器而言,必须不加任何限制的支持标准格式。

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9, 汽车制造中的应用、大型仪器设备中的应用、工业控制中的应用、智能家庭和生活小区管理中的应用以及机器人网络互联中的应用。同时,由于 CAN 总线本身的特点,其应用范围目前已不再局限于汽车行业,而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。CAN 已经形成国际标准,并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。

 

远创智控YC-PN-CAN通讯网关为你提供了完美的解决方案,让你的设备通信更加稳定、高效。赶快评论分享你对这款产品的的好评吧!感谢你的支持!

 

 



院士
2023-09-16 16:14:16     打赏
2楼

学习并收藏了,谢谢分享。


专家
2023-09-24 00:29:29     打赏
3楼

值得学习收藏


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