【深度解析】EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)的CAN性能有多強(qiáng)？

針對儲能應(yīng)用，致遠(yuǎn)電子推出EM系列儲能邊緣智能網(wǎng)關(guān)，其中EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)是一款高性能、多接口通訊，并擁有3路CAN-bus的管理設(shè)備。接下來讓我們看看它的CAN-bus性能有多強(qiáng)！

?EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)介紹

EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)是致遠(yuǎn)電子新推出的EM系列儲能邊緣智能網(wǎng)關(guān)之一，該系列是專為新能源儲能系統(tǒng)設(shè)計的一款高性能、多接口通訊管理設(shè)備。可在儲能系統(tǒng)應(yīng)用中作為邊緣EMS(能源管理系統(tǒng))總控、通訊管理機(jī)、規(guī)約轉(zhuǎn)換器或BAU(電池管理總控)使用。該系列產(chǎn)品集成豐富的外設(shè)接口，支持各類BMS、PCS、空調(diào)、電表、屏顯等設(shè)備的通訊傳輸，且軟件上支持RT-Linux、Ubuntu等操作系統(tǒng)，支持IEC-61850/IEC-104/EtherCAT等專用協(xié)議，可廣泛滿足各類儲能系統(tǒng)的本地能源管理應(yīng)用需求。

EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)具有三路CAN總線，包括2路原生CAN FD接口和1路擴(kuò)展CAN 2.0接口。在儲能應(yīng)用中，CAN總線的性能是重要的評估條件之一，以下將對EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)的3路CAN-bus接口進(jìn)行性能測試。

?測試方法

本次測試是為了測試EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)上的3路CAN的性能（包括CAN FD），主要指收發(fā)速率，具體測試內(nèi)容如下：

1. EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)發(fā)送和接收100,000幀CAN幀所需的時間，并計算出其收發(fā)速率。包括50kbps、100kbps、125kbps、250kbps、500kbps、800kbps和1Mbps共7個仲裁域波特率；2. EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)發(fā)送和接收100,000幀CAN FD幀所需的時間，并計算出其收發(fā)速率。包括50kbps、100kbps、125kbps、250kbps、500kbps、800kbps和1Mbps共7個仲裁域波特率。

?測試準(zhǔn)備

1. 本次性能測試需準(zhǔn)備一臺PC、一臺EM-1000以及一個USB轉(zhuǎn)CAN模塊。USB轉(zhuǎn)CAN模塊使用致遠(yuǎn)電子的USBCANFD-100U-mini模塊。

2. 在PC上安裝USBCANFD-100U-mini的驅(qū)動以及上位機(jī)軟件ZCANPRO。軟件和驅(qū)動可在ZLG官網(wǎng)的USBCANFD系列頁面的資料下載頁面中下載。

圖1驅(qū)動以及上位機(jī)下載頁面

3.完成硬件連線，將USBCAN模塊的USB口插入PC，CAN接口的CAN_H和CAN_L插入EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)的CAN_H和CAN_L。
圖2USBCAN模塊與EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)的接線4.打開ZCANPRO軟件，此時彈出設(shè)備管理頁面，在頁面中選擇USBCANFD-MINI類型，點(diǎn)擊打開設(shè)備。
圖3ZCANPO軟件打開USBCAN設(shè)備

至此，準(zhǔn)備工作完成。

?測試步驟

1.CAN的速率測試1.1 在設(shè)備管理頁面中，點(diǎn)擊啟動，選擇CAN協(xié)議為CAN，選擇需測試的仲裁域波特率，然后點(diǎn)擊確認(rèn)。

圖4ZCANPRO軟件的CAN協(xié)議啟動

1.2 在EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)中運(yùn)行以下命令啟動can設(shè)備：

# ifconfig can0 down

# ip link set can0 type can bitrate 10000000

# ifconfig can0 up

1.3 測試發(fā)送幀速率時，需先清空ZCANPRO的接收幀數(shù)據(jù)，然后在EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)上運(yùn)行以下命令發(fā)送100,000幀：

# cangen can0 -g 0 -p 10 -L 8 -n 1000000

等待發(fā)送結(jié)束后，查看接收幀計數(shù)是否為100,000，以及錯誤幀是否為0，若一切正常，則可將最后一幀的時間表示作為發(fā)送時間，計算發(fā)送幀速率。

圖5測試CAN發(fā)送速率前清空幀數(shù)據(jù)

圖6測試CAN發(fā)送速率的結(jié)果

1.4 測試接收特率時，先在EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)上運(yùn)行命令：

# candump can0 –n 1000000 -l

該命令的主要作用是，在can0設(shè)備上接收100,000幀的數(shù)據(jù)，記錄到文件中。如果未接收到100,000幀數(shù)據(jù)，命令不會停止。然后，在ZCANPRO軟件中打開發(fā)送數(shù)據(jù)中的普通發(fā)送頁面，配置發(fā)送次數(shù)為100以及每次發(fā)送幀數(shù)為1000，即為100,000幀。最后，點(diǎn)擊立即發(fā)送即可。

發(fā)送成功后，EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)的命令會自動退出，并且ZCANPRO軟件的發(fā)送幀計數(shù)為100,000幀，錯誤幀計數(shù)為0。此時，可根據(jù)ZCANPRO的發(fā)送時間作為接收時間來計算接收幀速率。圖7EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)接收CAN幀結(jié)果

圖8ZCANPRO軟件的發(fā)送CAN幀結(jié)果

2. CANFD的速率測試

2.1 在設(shè)備管理頁面中，點(diǎn)擊啟動，選擇CAN協(xié)議為CAN FD，選擇需測試的數(shù)據(jù)域波特率，然后點(diǎn)擊確認(rèn)。

圖9ZCANPRO軟件的CANFD協(xié)議啟動

2.2 在EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)中運(yùn)行以下命令啟動CANFD:

# ifconfig can0 down

# ip link set can0 type can bitrate 10000000 dbitrate 5000000 fd on

# ifconfig can0 up注意：can0為第1路CAN設(shè)備，第2路和第3路CAN設(shè)備為can1和can2。命令中的1000000是仲裁域波特率，單位為bps。1000000bps為1Mbps，dbitrate為數(shù)據(jù)域波特率，單位為bps。5000000bps為5Mbps。

2.3 測試發(fā)送幀速率時，需先清空ZCANPRO的接收幀數(shù)據(jù)，然后在EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)上運(yùn)行以下命令發(fā)送100,000幀：

#cangencan0-f-g0-p10-L8-n100000

等待發(fā)送結(jié)束后，查看接收幀計數(shù)是否為100,000，以及錯誤幀是否為0，若一切正常，則可將最后一幀的時間表示作為發(fā)送時間，計算發(fā)送幀速率。

圖10測試CANFD發(fā)送速率的結(jié)果

2.4 測試接收特率時，先在EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)上運(yùn)行命令:

# candump can0 –n 100000 -l

該命令的主要作用是，在can0口上接收100,000幀的數(shù)據(jù)，記錄到文件中。如果未接收到100,000幀數(shù)據(jù)，命令不會停止。然后，在ZCANPRO軟件中打開發(fā)送數(shù)據(jù)中的普通發(fā)送頁面，配置幀類型為CAN FD，發(fā)送次數(shù)為100以及每次發(fā)送幀數(shù)為1000，即為100,000幀。最后，點(diǎn)擊立即發(fā)送即可。

發(fā)送成功后，EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)的命令會自動退出，并且發(fā)送幀計數(shù)為100,000幀，錯誤幀計數(shù)為0。此時，可根據(jù)ZCANPRO的發(fā)送時間作為接收時間來計算接收幀速率。圖11EM-1000儲能網(wǎng)關(guān)接收CANFD幀結(jié)果

圖12ZCANPRO軟件的發(fā)送CANFD幀結(jié)果

3.測試結(jié)果

圖13 CAN0設(shè)備的CAN速率（100,000幀）圖14CAN0設(shè)備的CANFD速率（100,000幀）圖15CAN1設(shè)備的CAN速率（100,000幀）圖16CAN1設(shè)備的CANFD速率（100,000幀）

圖16CAN2設(shè)備的CAN速率（100,000幀）