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iCAN系列功能模块在工程机械中的应用

前言

本文主要介绍CAN-bus 总线技术在工程机械中的应用。重点以工程起重机为例，介绍如何将 iCAN系列功能模块 、ZLG系列、CAN-bus接口卡、组建成一个可靠控制、易于开发的CAN-bus应用络，以及在工程机车控制络中快速应用的方法。

CAN-bus总线简介

CAN-bus 总线是国际上应用最广泛的现场总线之一，最初被设计用作汽车电子控制单元（ECU：Electric Control Unit）的串行数据传输络，现已被广泛应用于欧洲的中高档汽车中。近几年来，由于CAN-bus 总线极高的可靠性、实时性，CAN-bus 总线开始进入中国各个行业的数据通讯应用，并于2002 年被确定为电力通讯产品领域的国家标准。

CAN-b绥芬河us 络使用普通双绞线作为传输介质，采用直线拓朴结构，单条络线路至少可连接110 个节点，当通讯距离不超过40米时，数据传输速率可达1Mbps，最远通讯距离可达10公里(使用标准CAN 收发器PCA82C250/251 芯片)。

CAN-bus 络为多主结构络，根据信息帧优先级进行总线访问，大大提高了系统的性能；CAN总线采用短帧报文结构，实时性好，并具有完善的数据校验、错误处理以及检错机制，此外CAN总线节点在严重错误下会自动脱离总线，对总线通讯没有影响。

CAN-bus 络中，数据收发、硬件检错均由CAN 控制器硬件完成，大大增强了CAN-bus 络的抗电磁干扰能力。

CAN-bus 总线的适用范围：可适用于节点数目很多，传输距离在10 公里以内，安全性要求高的场合；也可适用于对实时性、安全性要求十分严格的机械控制络。

除按厂家的方法修正实验机本身连接环节致使的惯性扭矩影响外

目前，国内的汽车、电梯行业已是CAN-bus 应用的典型领域，工业控刀杆制、智能楼宇、煤矿设备等行业也得到了广泛的应用。

工程机械行业的发展

由于嵌入式电脑、络通讯、微处理器、自动控制等先进技术的日渐广泛应用，工程机械控制系统的性能和集成度已经有了很大的提高，工程机械的操作便利性、安全性都得到了大幅度提高。

在基于集中控制方式的工程机械中，一方面由于多个ECU单元的使用，各ECU之间的通讯越来越复杂，必然导致了更多的信号连接线，使控制系统安装、维护手续繁琐，运行的可靠性、应用的灵活性有所降低，维修难度增大；另一方面，为提高系统中信号的利用率，要求有大量的数据信息可以在不同的控制单元中共享，大量的控制信号也需要实时交换。传统的集中式控制系统已落后于工程机械中现代通讯功能的需求。

传统的控制系统结构示意图如下：

因此，如何提高系统的性能，开发通讯应用的灵活性和方便性，降低使用和维护的成本是必须解决的问题，而CAN-bus总线在工程机械控制系统中的14.根据国家标准或用户提供的标准对材料进行拉伸实验应用也能够有效解决这些问题。

CAN-bus总线在工程机械中的应用

无论是在欧洲、美洲，还是在亚洲，CAN-bus总线技术在工程机械领域都已经存在着广泛的产品实例，也有着良好的发展前景

CAN-bus总线在工程机械中应用现状

CAN-bus由于良好性能，特别适合于工程机械中各电子单元之间的互连通讯。随着CAN-bus总线技术的引入，工程机械中基于CAN-bus总线的分布省级财政想帮都没法帮助它式控制系统取代原有的集中式控制系统，传统的复杂的线束被CAN-bus总线所代替：系统中各种控制器、执行器以及传感器之间通过CAN-bus总线连接，线缆少、易敷设，实现成本低，而且系统设计更加灵活，信号传输可靠性高，抗干扰能力强。

目前CAN-bus总线技术在工程机械上的应用越来越普遍。国际上一些著名的工程机械大公司如化工产品CAT、VOLVO、利勃海尔等都在自己的产品上广泛采用CAN-bus总线技术，大大提高了整机的可靠性、可检测软件加密和可维修性，同时提高了智能化水平。而在国内，CAN-bus总线控制系统也开始在工程汽车的控制系统中广泛应用，在工程机械行业中也正在逐步推广应用。

工程机械控制系统中CAN-bus络

工程机械的控制系统需要完成对系统中各种传感器、执行器、发动机、变速器等的控制及监测。不同的工程机械产品，其控制系统的组成并不完全一致，但其控制系统的构成方式基本上类似。

以汽车起重机为例，其基于CAN-bus总线的典型控制系统基本结构如下图所示, 系统组成为：

图 1.2 基于CAN-bus总线的汽车起重机控制系统结构示意图

结论

CAN-bus总线的应用使工程机械控制系统功能通过伺服机电施加并实时保载具有良好的可扩展性，易于实现对各分系统得集中监测和管理。此外CAN-bus总线的应用使用户的使用、维护、故障诊断更加灵活和方便，例如起重机在出厂调试时，工厂计算机系统可以通过CAN-bus总线访问其控制系统，记录保存调试数据，以作为在故障时维修的原始参考数据。

随着CAN-bus总线在工程机械中的不断应用，必将大大提高工程机械的可靠性、可检测、可维修性以及智能化水平。

依靠强大的专业开发团队、PHILIPS 半导体的领先技术，我们始终执着于工程机械行业中CAN-bus总线的应用推广，为客户提供更多的优质的解决方案。(end)