畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目：基于CAN總線(xiàn)的分布式工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)的應(yīng)用研究英文題目：ApplicationandResearchonDistributedIndustrialMeasureandControlSystemBasedonCANField-bus學(xué)生姓名：班級(jí)：指導(dǎo)教師：專(zhuān)業(yè)：自動(dòng)化二零零六年六月摘要現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。它是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)高度綜合與集成的產(chǎn)物，是一種開(kāi)放式和分布式的新模式?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一。CAN（控制器局域網(wǎng)）屬于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的范疇，是一種有效支持分布式控制和實(shí)時(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。它特別適合工業(yè)過(guò)程監(jiān)控設(shè)備的互連，己被公認(rèn)為是最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之一。本文以CAN現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)為基礎(chǔ)，研究了一種分布式工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)。其主要研究?jī)?nèi)容如下：本文對(duì)分布式工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀以及CAN總線(xiàn)在分布式測(cè)控方面的應(yīng)用進(jìn)行了綜述，并對(duì)其主要特點(diǎn)做了簡(jiǎn)要介紹。闡述了CAN總線(xiàn)的特點(diǎn)、CAN總線(xiàn)通信協(xié)議及CAN支持器件。然后根據(jù)測(cè)控系統(tǒng)的特點(diǎn)，給出了基于CAN總線(xiàn)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的總體設(shè)計(jì)方案、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。接著根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需要，主要設(shè)計(jì)了PC機(jī)通信適配卡和智能節(jié)點(diǎn)。對(duì)適配卡和測(cè)控節(jié)點(diǎn)的功能模塊組成，各個(gè)模塊的工作原理、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)以及他們的實(shí)現(xiàn)方法，進(jìn)行了較為深入的探討和詳細(xì)的論述。關(guān)鍵詞CAN總線(xiàn)；分布式測(cè)控系統(tǒng)；適配卡；智能節(jié)點(diǎn)AbstractFieldbusisadigital,bi-directionalandmulti-branchcommunicationnetworkthatconnectsfieldequipmentsandautomaticsystem.Asaproductintegratingtechnologyofcomputer,communicationandcontrol,thefieldbusfeaturedwithopeninganddistributionhasbeenoneofthekeytechnologiesinmodernautomatismfield.Asoneofthefieldbuses,CAN(ControllerAreaNetwork)isaserialcommunicationnetworkthatsupportsdistributedandrealtimecontroleffectively.CANveryfitinterlinkageofmonitorandcontrolequipmentsinindustryprocessandhasbeenwellacceptedasthemostperspectivefieldbus.AdistributedindustrialmeasurementandcontrolsystemwasstudiedbasedonCANfieldbus.Researchcontentincludesasfollows:FirstlytechnologiesasummaryismadeonthedevelopmentofdistributedindustrialmeasurementandcontrolsystemandtheapplicationsofCANindistributedindustrialmeasurementandcontrolsystem,andbriefintroductionofitscharacteristicsisgiven.ExpatiatedonthecharacteristicofCANbus,CANcommunicationprotocol,andthechipswithCANsupport.Secondlyaccordingtothecharacteristicsofthemeasurementandcontrolsystem,providedtheoveralldesignplanandthestructurefeature.Thenaccordingtowhatthesystemneed,mainlydesignthePC-CANinterfacecardandtheintelligentnode.Thispaperdiscussesthecomposingitsfunctionmodules,theworkprinciple,thehardwareframe,softwaredesignandthemethodofrealizationofeachmodule.KeywordsCANField-bus，DistributedMeasureandControlSystem，PC-CANinterfaceCard，Intelligentnode目錄摘要、關(guān)鍵詞緒論.11CAN總線(xiàn)的技術(shù)規(guī)范及結(jié)構(gòu).41.1CAN總線(xiàn)的概述及特點(diǎn).41.2CAN通信協(xié)議.51.3CAN通信器件支持.61.3.1CAN控制器SJA1000.61.3.2CAN總線(xiàn)收發(fā)器82C250.102基于CAN總線(xiàn)的工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).112.1系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì).112.2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì).112.2.1上位機(jī)CAN總線(xiàn)通信適配卡設(shè)計(jì).112.2.1.1CAN通信控制電路設(shè)計(jì).122.2.1.2雙口RAM控制電路設(shè)計(jì).132.2.1.3復(fù)位及看門(mén)狗電路設(shè)計(jì).142.2.2智能節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì).152.3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).162.3.1CAN適配卡軟件設(shè)計(jì).162.3.2智能節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì).192.3.2.1初始化子程序.192.3.2.2發(fā)送子程序.202.3.2.3接收子程序.222.3.2.4數(shù)據(jù)溢出處理子程序.23結(jié)束語(yǔ).26致謝.27參考文獻(xiàn).28附錄.29附錄1CAN適配卡硬件電路圖.29附錄2CAN適配卡參考匯編程序清單.30附錄3智能節(jié)點(diǎn)參考匯編程序清單.35畢業(yè)設(shè)計(jì)緒論-1-緒論研究背景及意義隨著控制、計(jì)算機(jī)、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)交換技術(shù)正在迅速覆蓋著工業(yè)控制的各個(gè)層次，從工廠(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層到系統(tǒng)的控制和管理層。信息技術(shù)的飛速發(fā)展，引起了自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革，組成以網(wǎng)絡(luò)集成自動(dòng)化系統(tǒng)為基礎(chǔ)的企業(yè)信息系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是在20世紀(jì)80年代中期在國(guó)際上發(fā)展起來(lái)的。隨著微處理器與計(jì)算機(jī)功能的不斷增強(qiáng)和價(jià)格的急劇降低，計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)得到迅速發(fā)展，而處于生產(chǎn)過(guò)程底層的測(cè)控自動(dòng)化系統(tǒng)，傳統(tǒng)的方法采用一對(duì)一連線(xiàn)，用電壓、電流的模擬量信號(hào)進(jìn)行測(cè)量控制，或者采用自封閉式的集散系統(tǒng)，難以實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間以及系統(tǒng)與外界之間的信息交換，使得自動(dòng)化系統(tǒng)成為“信息孤島”。要實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)的信息集成，要實(shí)施綜合自動(dòng)化，就必須設(shè)計(jì)出一種能夠在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境運(yùn)行的、性能可靠、造價(jià)低廉的通信系統(tǒng)，形成工廠(chǎng)底層網(wǎng)絡(luò)，完成現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備之間的多點(diǎn)數(shù)字通信，實(shí)現(xiàn)底層現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間以及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)與外界的信息交換。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)就是在這種實(shí)際需求的驅(qū)動(dòng)下應(yīng)運(yùn)而生的。它作為過(guò)程自動(dòng)化、制造自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化、交通等領(lǐng)域現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備之間的互連通信網(wǎng)絡(luò)，溝通了生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備之間以其更高控制管理層網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系，為徹底打破自動(dòng)化系統(tǒng)的“信息孤島”1創(chuàng)造了條件。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)既是一個(gè)開(kāi)放的通信網(wǎng)絡(luò)，又是一種全分布式控制系統(tǒng)2。根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)基金會(huì)的定義：現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)使用一對(duì)簡(jiǎn)單的雙絞線(xiàn)傳輸現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)儀表與控制室之間的通信信號(hào)，而且還可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)儀表如：現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)使用的智能傳感器變迭器、智能執(zhí)行器(如智能調(diào)節(jié)閥、電子馬達(dá))、可編程控制器、可編程調(diào)節(jié)器等裝置均稱(chēng)為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)儀表供電。目前國(guó)際上有40多種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，但影響較大的主要有FoundationFieldbus（基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)）、CAN（控制器局域網(wǎng)絡(luò)）、PROFIBUS（過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)）、LonWorks（局域操作網(wǎng)絡(luò)）等1?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的主要優(yōu)點(diǎn)2：（1）增強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)級(jí)信息集成能力現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)可以從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備獲取大量豐富信息，能夠更好的滿(mǎn)足工廠(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的信息集成要求?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)，它不單純?nèi)〈?到20mA信號(hào)，還可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)、故障、參數(shù)信息傳送。系統(tǒng)除了完成遠(yuǎn)程控制，還可完成遠(yuǎn)程參數(shù)化工作。（2）開(kāi)放式、互操作性、互換性、可繼承性不同廠(chǎng)家產(chǎn)品只要使用同一總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，就具有互操作性、互換性，因此設(shè)備具有很好的可集成性。系統(tǒng)為開(kāi)放式，允許其他廠(chǎng)商場(chǎng)上將自己專(zhuān)長(zhǎng)的控制技術(shù)，如控制算法、工藝流程、配方等集成到通用系統(tǒng)中去，因此，市場(chǎng)上將有許多面向行業(yè)特點(diǎn)的監(jiān)控、測(cè)控系統(tǒng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)緒論-2-（3）系統(tǒng)可靠性高、可維護(hù)性好基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的自動(dòng)化測(cè)控系統(tǒng)采用連接方式替代一對(duì)一I/O連線(xiàn)，對(duì)于大規(guī)模I/O系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，減少了由接線(xiàn)點(diǎn)造成的不可靠因素。同時(shí)系統(tǒng)具有現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備的在線(xiàn)故障診斷、報(bào)警、記錄功能，可完成遠(yuǎn)程設(shè)備的參數(shù)設(shè)定、修改等參數(shù)化工作，也增強(qiáng)了系統(tǒng)的可維護(hù)性。（4）降低了系統(tǒng)及工程成本對(duì)大范圍、大規(guī)模I/O的分布式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，省去了大量的電纜、I/O模塊及電纜敷設(shè)工程費(fèi)用，降低了系統(tǒng)及工程成本?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)把單個(gè)分散的測(cè)控設(shè)備變成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，以現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)為紐帶，把它們連接成可以相互溝通信息、共同完成自控任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與測(cè)控系統(tǒng)。因而研究基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的智能測(cè)控節(jié)點(diǎn)成了研究測(cè)控的新技術(shù)和新發(fā)展的重點(diǎn)。由于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)適應(yīng)了工業(yè)控制系統(tǒng)向分散化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展的方向，它一經(jīng)產(chǎn)生便成為全球工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的熱點(diǎn)，受到全世界的普遍關(guān)注?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的出現(xiàn)，導(dǎo)致目前生產(chǎn)的自動(dòng)化儀表、集散控制系統(tǒng)、可編程控制器在產(chǎn)品的體系結(jié)構(gòu)、功能結(jié)構(gòu)方面的教大變革，自動(dòng)化設(shè)備的制造廠(chǎng)家被迫面臨產(chǎn)品更新?lián)Q代的又一挑戰(zhàn)。因而對(duì)智能測(cè)控節(jié)點(diǎn)的研究既是對(duì)先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用的研究，也是開(kāi)發(fā)市場(chǎng)的需要。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)目前現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)在美國(guó)和歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)發(fā)展迅速，并已經(jīng)有較多的應(yīng)用范例。在亞洲遠(yuǎn)東地區(qū)，許多大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)正在利用他們自身的條件幫助用戶(hù)提高對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的認(rèn)識(shí)和理解。根據(jù)市場(chǎng)的需求和技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)外各大儀表制造廠(chǎng)都把發(fā)展現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)品放在技術(shù)進(jìn)步的第一步3。CAN(ControllerAreaNetwork)總線(xiàn)又稱(chēng)控制器局域網(wǎng)，是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)，最初由德國(guó)Bosch公司80年代用于汽車(chē)內(nèi)部測(cè)試和控制儀器之間的數(shù)據(jù)通信。由于其卓越的性能，極高的可靠性，獨(dú)特靈活的設(shè)計(jì)和低廉的價(jià)格，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制、智能大廈、小區(qū)安防、交通工具、醫(yī)療儀器、環(huán)境監(jiān)控等眾多領(lǐng)域。CAN已被公認(rèn)為幾種最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之一4。CAN總線(xiàn)規(guī)范已被ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織制訂為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO11898，并得到了Motorola、Intel、Philips等大半導(dǎo)體器件生產(chǎn)廠(chǎng)家的支持，迅速推出各種集成有CAN接口的產(chǎn)品。截至2000年，帶有CAN的微處理器芯片總量已經(jīng)超過(guò)1億片，因此在接口芯片技術(shù)方面CAN已經(jīng)遙遙領(lǐng)先于其他所有現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。正是由于CAN總線(xiàn)的諸多優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用的便捷性，所以在組建現(xiàn)代工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)中具有較大的優(yōu)勢(shì)。作為一種重要的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，CAN也在朝標(biāo)準(zhǔn)化的方向完善和發(fā)展。目前，已經(jīng)出現(xiàn)了CAN協(xié)議的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化ISO/DISI1898(通信速率小于等于1Mbps)和ISO/DIS(通信速率小于等于125Kbps)CANopen協(xié)議5，CAN協(xié)議被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組畢業(yè)設(shè)計(jì)緒論-3-織承認(rèn)，進(jìn)一步促進(jìn)了CAN總線(xiàn)在各種測(cè)控領(lǐng)域中的應(yīng)用?？偟恼f(shuō)來(lái)，CAN總線(xiàn)有強(qiáng)大的生命力，作為剛剛在國(guó)內(nèi)興起的技術(shù)手段，它將隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，以其獨(dú)到之處，成為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)，乃至更廣范圍內(nèi)控制網(wǎng)絡(luò)的明智選擇。在我國(guó)工業(yè)控制系統(tǒng)，低端設(shè)備的控制系統(tǒng)，大多是分散式的，各測(cè)控點(diǎn)之間不能溝通，由操作人員來(lái)控制其協(xié)調(diào)工作，效率十分低下；中端設(shè)備大多為集中式控制系統(tǒng)控制，但是一旦主機(jī)出現(xiàn)故障，就會(huì)造成整個(gè)控制回路癱瘓。在這種應(yīng)用弊端下，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用就可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題。因此可以看出，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的出現(xiàn)是順應(yīng)了工業(yè)控制體系完善發(fā)展的趨勢(shì)的，具有良好的推廣價(jià)值和研究?jī)r(jià)值的我國(guó)的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)起步很晚，起點(diǎn)也較低，正處于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的初級(jí)階段。我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的市場(chǎng)是巨大的，據(jù)估計(jì)近期可以達(dá)到2到3億美元，而其潛力更令國(guó)外開(kāi)發(fā)商垂涎。面對(duì)國(guó)外各路總線(xiàn)正以迅猛之勢(shì)進(jìn)軍中國(guó)，尤其是中國(guó)加入WTO之后，如果迎接挑戰(zhàn)，最大限度的跟上國(guó)際技術(shù)發(fā)展的步伐，積極吸收和引進(jìn)國(guó)外現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，是急需解決的問(wèn)題。在已過(guò)去的六七年里，CAN總線(xiàn)技術(shù)的應(yīng)用水平得以不斷提高，我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化水平也有很大發(fā)展。CAN總線(xiàn)技術(shù)必然會(huì)隨著現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)時(shí)代的到來(lái)以及我國(guó)不斷的經(jīng)濟(jì)改革以及市場(chǎng)開(kāi)放的巨大需求而得以更加深入的理解和更為廣泛的應(yīng)用。本文主要工作本文將對(duì)CAN總線(xiàn)的特點(diǎn)、CAN總線(xiàn)通信協(xié)議及CAN支持器件進(jìn)行系統(tǒng)地闡述。然后根據(jù)測(cè)控系統(tǒng)的特點(diǎn)，給出基于CAN總線(xiàn)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的總體設(shè)計(jì)方案、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。接著根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需要，主要設(shè)計(jì)PC機(jī)通信適配卡和智能節(jié)點(diǎn)。對(duì)適配卡和測(cè)控節(jié)點(diǎn)的功能模塊組成，各個(gè)模塊的工作原理、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)以及他們的實(shí)現(xiàn)方法，進(jìn)行了較為深入的探討和詳細(xì)的論述。畢業(yè)設(shè)計(jì)1CAN總線(xiàn)的技術(shù)規(guī)范及結(jié)構(gòu)-4-1.CAN總線(xiàn)的技術(shù)規(guī)范及結(jié)構(gòu)1.1CAN總線(xiàn)的概述及特點(diǎn)控制器局域網(wǎng)CAN（ControllerAreaNetwork），是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)，最初由德國(guó)Bosch公司80年代用于汽車(chē)內(nèi)部測(cè)試和控制儀器之間的數(shù)據(jù)通信。由于其卓越的性能，極高的可靠性，獨(dú)特靈活的設(shè)計(jì)和低廉的價(jià)格，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制、智能大廈、小區(qū)安防、交通工具、醫(yī)療儀器、環(huán)境監(jiān)控等眾多領(lǐng)域。目前，許多數(shù)字化分布式測(cè)控系統(tǒng)都是基于RS-485網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的，這種基于RS-485網(wǎng)絡(luò)的分布式測(cè)控系統(tǒng)由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)、成本低等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于各種實(shí)時(shí)分布式測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)。但在構(gòu)建復(fù)雜并且存在強(qiáng)干擾的實(shí)時(shí)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)時(shí)，必須保證系統(tǒng)具有良好的可靠性、抗干擾性和實(shí)時(shí)性，以及足夠的通信距離。而RS-485本身具有諸多缺點(diǎn)，不能給出良好的解決辦法。RS-485僅僅是一種半雙工式通信的電氣協(xié)議，其通信介質(zhì)為雙絞線(xiàn)，信號(hào)在傳輸?shù)碾p絞線(xiàn)上呈現(xiàn)一對(duì)相異的電平信號(hào)。由RS-485構(gòu)成的分布式測(cè)控系統(tǒng)，任何時(shí)候，只能允許一個(gè)節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，系統(tǒng)中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的RS-485驅(qū)動(dòng)器都有一個(gè)發(fā)送使能端DE。DE的作用是驅(qū)動(dòng)器在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，控制該發(fā)送單元有效，使其向網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，則禁止驅(qū)動(dòng)器的發(fā)送單元工作，使其處于高阻狀態(tài)，從而影響網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸。如果發(fā)生故障，出現(xiàn)幾個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)回路呈現(xiàn)短路狀態(tài)，最終損壞其節(jié)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)器。如果網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)太多，超過(guò)了RS-485驅(qū)動(dòng)器的負(fù)載能力，或者各節(jié)點(diǎn)之間的距離大于RS-485規(guī)定的距離，則必須使用中繼器來(lái)增加網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)或延長(zhǎng)各節(jié)點(diǎn)之間的距離。由于RS-485只是一種電氣協(xié)議，它本身并未提供可靠高效的通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)，加之這種網(wǎng)絡(luò)的工作方式是命令響應(yīng)型，因此，為了保證數(shù)據(jù)通信的準(zhǔn)確性和系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，就必須編制完善的調(diào)度程序和通信協(xié)議，這就增加了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的難度和開(kāi)發(fā)周期。對(duì)于這些問(wèn)題，RS-485網(wǎng)絡(luò)本身無(wú)法給出良好的解決辦法。而新興的CAN總線(xiàn)技術(shù)則使這些問(wèn)題得到了較好的解決，CAN具有一系列的優(yōu)點(diǎn)如下:（1）廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，取而代之對(duì)通信數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼，采用這種方法可使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)在理論上不受限制，可實(shí)現(xiàn)多主工作方式，數(shù)據(jù)收發(fā)方式靈活，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播等多種傳輸方式；可將DCS結(jié)構(gòu)中主機(jī)的常規(guī)測(cè)試與控制功能分散到各個(gè)智能節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)控制器把采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)CAN適配器發(fā)送到總線(xiàn)，或者向總線(xiàn)申請(qǐng)數(shù)據(jù)，主機(jī)便從原來(lái)繁重的底層設(shè)備監(jiān)控任務(wù)中解放出來(lái)，進(jìn)行更高層次的控制和管理功能，比如故障診斷、優(yōu)化協(xié)調(diào)等；（2）提供高速數(shù)據(jù)傳送，在短距離(40m)條件下具有高速(1Mbit/s)數(shù)據(jù)傳輸能力，畢業(yè)設(shè)計(jì)1CAN總線(xiàn)的技術(shù)規(guī)范及結(jié)構(gòu)-5-而在最大距離10000m時(shí)具有低速(5kbits/s)傳輸能力，極適合在高速的工業(yè)應(yīng)用上；（3）采用非破壞性基于優(yōu)先權(quán)的總線(xiàn)仲裁技術(shù)，具有暫時(shí)錯(cuò)誤和永久性故障節(jié)點(diǎn)的判別及故障節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)脫離功能，使系統(tǒng)其它節(jié)點(diǎn)的通信不受影響；同時(shí)CAN具有出錯(cuò)幀自動(dòng)重發(fā)功能，可靠性高；（4）信號(hào)傳輸用短幀結(jié)構(gòu)（8字節(jié)），可滿(mǎn)足通常工業(yè)領(lǐng)域中控制命令、工作狀態(tài)及測(cè)試數(shù)據(jù)的一般要求。同時(shí)，8個(gè)字節(jié)不會(huì)占用總線(xiàn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，實(shí)時(shí)性好；（5）不關(guān)閉總線(xiàn)即可任意掛接或拆除節(jié)點(diǎn)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性；（6）采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，使各設(shè)備之間具有較好的互操作性和互換性，并可在同一網(wǎng)絡(luò)上連接多種不同功能的傳感器（如位置、溫度或壓力等），系統(tǒng)的通用性好；（7）通訊介質(zhì)可采用雙絞線(xiàn)，無(wú)特殊要求；現(xiàn)場(chǎng)布線(xiàn)和安裝簡(jiǎn)單，易于維護(hù)，經(jīng)濟(jì)性好?？傊?，CAN總