can總線是國際上應用最廣泛的現場總線之一，最初被設計用作汽車電子控制單元(ecu)的串行數據傳輸網絡，現已被廣泛應用于歐洲的中高檔汽車中。近幾年來，由于can總線極高的可靠性、實時性，can總線開始進入中國各個行業(yè)的數據通訊應用，并在2002年被確定為電力通訊產品領域的國家標準。

    can網絡使用普通雙絞線做為傳輸介質，采用直線拓撲結構，單條網絡線路可以連接到110個節(jié)點。當通訊距離不大于40米時，傳輸速率可達到1mbps；當使用5kbps傳輸速率(收發(fā)器pca82c250/251支持)時，同一物理網絡可達10公里的通訊距離。can總線的適用范圍包括：可適用于節(jié)點數目比較多、傳輸距離在10公里以內、安全性和可靠性要求高的場合；也可適用于對實時性、安全性要求十分嚴格的機械控制網絡。目前，國內的汽車、電梯行業(yè)已是can應用的典型領域，工業(yè)控制、智能樓宇、煤礦設備等行業(yè)也得到了廣泛的應用。

    can總線在工程機械中的應用

    由于嵌入式電腦、網絡通訊、微處理器、自動控制等先進技術的日漸廣泛應用，工程機械控制系統(tǒng)的性能和集成度已經有了很大的提高。而can總線由于良好性能，特別適合于工程機械中各電子單元之間的互連通訊。隨著can總線技術的引入，工程機械中基于can總線的分布式控制系統(tǒng)取代原有的集中式控制系統(tǒng)，傳統(tǒng)的復雜線束被can總線所代替，其優(yōu)點包括：系統(tǒng)中各種控制器、執(zhí)行器以及傳感器之間通過can總線連接，線纜少、易敷設、實現成本低，而且系統(tǒng)設計更加靈活、信號傳輸可靠性高、抗干擾能力強。

    目前can總線技術在工程機械上的應用越來越普遍。國際上一些著名的工程機械大公司(如cat、volvo、利勃海爾等)都在自己的產品上廣泛采用can總線技術，大大提高了整機的可靠性、可檢測和可維修性，同時提高了智能化水平。而在國內，can總線控制系統(tǒng)也開始在工程汽車的控制系統(tǒng)中廣泛應用，在工程機械行業(yè)中也正在逐步推廣應用。

    ican網絡在工程機械中的應用

    1. ican網絡介紹

    ican協議即“工業(yè)can應用協議”，是現場總線can的應用層協議之一，具有理解簡單、易于實現、實時可靠的特點。ican網絡是面向自動控制領域，基于can總線和ican協議的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的目標就是解決用戶在can應用領域中的通訊控制或者數據采集問題。

    將can網絡的數據鏈路層、物理層與一個高效的用戶層結合在一起，既可以保障底層使用can總線的高效、實時、可靠的特點，又能夠建立一個易于實現、成本較低、效率良好的數據通訊網絡方案。這就形成了一個基于現場總線can的完整通訊網絡以及數據采集方案，也就是ican網絡的誕生。

    ican網絡構建非常靈活、結構簡單、成本較低，并且ican網絡具有易于組態(tài)、安裝、運行、維護簡便的特點。ican網絡組成結構如圖1所示，包括了ican模塊、can接口卡以及can網關/網橋設備。

    ican網絡的基礎與核心是ican協議。ican協議是國內對于can系統(tǒng)應用的一種全新嘗試。ican協議的設計目標是：實現一種簡單、可靠、穩(wěn)定的can應用層協議。在ican協議的設計過程中，充分參考和借鑒了devicenet協議和canopen協議。畢竟devicenet協議和canopen協議是嚴謹和完善的，并經過實際工程驗證。制定ican協議是一個相當嚴謹的設計過程。這里主要考慮了一些關鍵因素：can報文的分配、數據通訊的實現、網絡管理、設備建模。

    圖1：ican網絡的組成

    通過以上技術問題的解決，一方面可以保證ican網絡的高通訊效率、高數據可靠性，令基于ican協議的各個總線節(jié)點能夠組成一個有機的整體網絡；另一方面，通過在ican協議設備建模方面的嘗試，可以使產品描述標準化，協議發(fā)展具有可延續(xù)性，保障后續(xù)產品開發(fā)過程中在通訊協議方面的一致性。

    在ican網絡中，可以根據需要增加can網關/網橋設備，以適應實際系統(tǒng)的網絡規(guī)模和通訊距