CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)模塊實現(xiàn)現(xiàn)場總線與企業(yè)管理層信息的有效傳遞

在工業(yè)中，一般把現(xiàn)場總線應(yīng)用于車間、生產(chǎn)現(xiàn)場等生產(chǎn)第一線，作為控制網(wǎng)絡(luò)，而以太網(wǎng)主要應(yīng)用于企業(yè)管理層和生產(chǎn)監(jiān)控層。

由于不同現(xiàn)場總線之間沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、難以接入因特網(wǎng)等缺點，使得目前大部分企業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)相互獨立，不同網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)仍然是一個亟需解決的問題。

CAN總線是目前工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較廣的現(xiàn)場總線，它可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離信息的傳輸，是各種設(shè)備和各類功能部件之間傳送信息的公用通道，它是由導(dǎo)線組成的傳輸線束，用于連接系統(tǒng)中的各個節(jié)點，傳送CAN信號到各個節(jié)點，使總線中的每個節(jié)點都可通信，其主要應(yīng)用的領(lǐng)域有工業(yè)自動化，汽車，機械，船舶，消防，電梯等行業(yè)。

CAN總線應(yīng)用領(lǐng)域

而CAN FD可以簡單的認(rèn)為是傳統(tǒng)CAN的升級版，其在數(shù)據(jù)段中可以實現(xiàn)高達(dá)理論15Mbit/s的通信波特率，數(shù)據(jù)幀增加至64個字節(jié)有效數(shù)據(jù)，同時CAN FD 數(shù)據(jù)幀在控制場新添加EDL位、BRS位、ESI位，采用了新的DLC編碼方式、新的CRC算法。

CAN總線與工業(yè)以太網(wǎng)

CAN現(xiàn)場總線作為一種面向工業(yè)底層控制的通信網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)點雖多，但也有其局限性：首先CAN總線在波特率≤5Kbps的情況下，其最大傳輸距離為10km，而且波特率越高，傳輸距離越短；其次，若使用以太網(wǎng)與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，則導(dǎo)致CAN總線不能直接與以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，無法實現(xiàn)遠(yuǎn)程信息共享；再次，它不易于與上位機直接通信。因此若想實現(xiàn)兩種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，需要外加轉(zhuǎn)換設(shè)備。

當(dāng)今的以太網(wǎng)技術(shù)雖然有其優(yōu)勢，但要直接用于工業(yè)控制，仍然面臨一些未解決的問題。同時，由于現(xiàn)場總線具有不可替代的優(yōu)點，與以太網(wǎng)相比，更適合用于控制網(wǎng)絡(luò)。

因此，在工業(yè)中，一般把現(xiàn)場總線應(yīng)用于車間、生產(chǎn)現(xiàn)場等生產(chǎn)第一線，作為控制網(wǎng)絡(luò)，而以太網(wǎng)主要應(yīng)用于企業(yè)管理層和生產(chǎn)監(jiān)控層。由于不同現(xiàn)場總線之間沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、難以接入因特網(wǎng)等缺點，使得目前大部分企業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)相互獨立，不同網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)仍然是一個亟需解決的問題。

如果能把現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)連接，那么這些問題都將得以解決。同時由于以太網(wǎng)能夠方便的接入因特網(wǎng)，控制信息也將可以方便快速的傳遞到世界上任何一個地方。

虹科CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)模塊

在工業(yè)中要實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的現(xiàn)場總線與企業(yè)管理層和生產(chǎn)監(jiān)控層信息的有效傳遞、互聯(lián)與集成，生產(chǎn)現(xiàn)場和監(jiān)控層必須集成在一個實時性的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，它的下層是采用現(xiàn)場總線協(xié)議的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)，該層網(wǎng)絡(luò)的主要功能是完成生產(chǎn)現(xiàn)場各個設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與控制，它的上層是采用協(xié)議的以太網(wǎng)通訊總線的管理網(wǎng)絡(luò)，該層網(wǎng)絡(luò)的主要功能是完成企業(yè)設(shè)備和儀器的集成監(jiān)視、控制與管理等功能。

而虹科PCAN-Ethernet Gateway DR正是實現(xiàn)了總線網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)信息間的有效傳遞與智能變送，通過IP網(wǎng)絡(luò)連接不同的CAN總線。CAN幀被打包在TCP或UDP報文包內(nèi)，然后通過IP網(wǎng)絡(luò)從一個設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)到另一個設(shè)備。DIN導(dǎo)軌塑料外殼和支持?jǐn)U展溫度范圍，使該模塊特別適用于工業(yè)環(huán)境。

網(wǎng)關(guān)的配置可通過web界面來完成。通過LAN連接到電腦。然后，常見的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器就可訪問該設(shè)備。該設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接口開放并且顯示關(guān)于設(shè)備狀態(tài)和報文轉(zhuǎn)發(fā)的公開信息。

為了配置該設(shè)備，要求登錄網(wǎng)站。成功登錄后，您可以訪問所有信息以及設(shè)備設(shè)置、通信接口、消息轉(zhuǎn)發(fā)和過濾器的配置。另外，也可以通過JSON接口訪問，這使得軟件可以自動監(jiān)測和配置所有連接到IP網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。

虹科PCAN-Ethernet Gateway DR關(guān)鍵特性：

# ARM9 Freescale iMX257 with 16 kByte Level 1 Cache 和128kByte 內(nèi)部SRAM

#256 MByte NAND Flash 和 64 MByte DDR2 RAM

#Linux操作系統(tǒng) (版本2.6.31)

#RS-232接頭用于串行數(shù)據(jù)傳輸（為將來預(yù)留）

#CAN、RS-232和電源通過4極螺旋接線板連接(Phoenix)

#通過一個web界面或者JSON接口配置監(jiān)控和配置設(shè)備

#可通過一個按鍵重啟設(shè)備并將設(shè)備恢復(fù)到出廠設(shè)置塑料外殼 (寬度：22.5mm）可安裝在DIN導(dǎo)軌 (DIN EN 60715 TH35)

LAN屬性

# 數(shù)據(jù)傳輸使用TCP或UDP

# 10/100Mbit/s比特率

# RJ-45接頭，帶狀態(tài)LED

CAN屬性

# 兩路高速CAN通道 (ISO 11898-2)

#比特率從 5 kbit/s 至1 Mbit/s

#NXP PCA82C251 CAN收發(fā)器

#CAN通道之間、CAN與RS-232、與電源之間電氣隔離最大500V

#符合CAN規(guī)范2.0A和2.0B

審核編輯：劉清