基于can网络的鲁棒性和可靠性

在90年代早期，当基于can的网络首次用于工业自动化时，鲁棒性和可靠性是关键问题。这一点直到现在都没有改变。在需要健壮可靠通信的应用程序中，基于can的解决方案是一个很好的选择。剩余故障检测能力强。CAN协议内置的故障检测机制允许检测最多5个随机分布的位故障或最多15个位故障的突发。如果出现故障，网络中的所有节点都会被告知检测到的错误。所有节点丢弃该消息，保证数据的一致性。故障消息会自动重新发送。不需要握手。这使得故障恢复非常快; under normal conditions, the retransmission is caused after 23 bit-times, even in case of local failure. The recovering time for global failure is 17 bit-times. When there is a permanent failure in one node, it goes bus-off, in order to not disturb the communication of the others.

除了可靠性外，在工业应用中还要求坚固性。其中，EMC性能尤为重要。符合ISO 11898-2标准的CAN高速母线上的通常差分电压对电干扰是完全免疫的。然而，最关键的部分是CAN物理层的设计、网络拓扑结构和可选的保护电路。DeviceNet是基于can的一种高层协议，在其规范中为网络设计提供了严格的规则。另一个基于can的高层协议CANopen只给出了一些建议:位定时设置，包括采样点、给定比特率下的网络长度、单个和所有未终止的存根的最大长度。所有CAN控制器和收发器都可用于工业温度范围，但也可用于扩展(汽车)温度范围。这意味着，基于can的网络也适用于户外应用和其他具有挑战性的环境。例如，CANopen可用于水下应用，也可用于外层空间的卫星。

所有基于can的网络在使用母线拓扑时都需要在两端终止。如果你不使用适当的终止电阻(例如，不匹配的阻抗母线)通信可能损坏。在过去，用户经常忘记了终止电阻。因此，许多设备制造商将终端电阻集成到他们的产品中，当它们没有安装在母线的末端时，需要断开连接。这也会导致与网络阻抗的不匹配并引起反射，这可能会破坏通信。

根据所提供的设计规范和建议，基于can的网络是可靠和健壮的商业通信系统。有关更多详细信息，请访问CAN in Automation (CiA)网站(www.can-cia.org）.

-由CFE Media项目经理Brittany merchant编辑，bmerchut (at) cfemedia.com

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