工業通訊| 虹科PCAN在工程機械領域的應用

CAN介紹:

CAN是目前國際應用最廣泛的現場總線之一,是一種有效支持分佈式控製或實時控制的串行通信網絡,是控制器局域網絡(Controller Area Network)的簡稱。CAN最早於二十世紀八十年代初由德國BOSCH公司推出,用於解決現代汽車中眾多電控單元(ECU)之間的數據交換而開發的一種串行通信協議,如今其總線規範已被定為國際標準。隨著科學技術的不斷創新,現階段的CAN總線技術逐漸成熟,近年來,這項技術已經不再局限於汽車環境中的運用,也逐步向工業以及傳感器等方向過渡發展。

工程機械背景:

傳統的工程機械控制系統由眾多傳感器、儀表及控制機構組成,加上越來越複雜的工作狀態,使得電線數量、種類和節點數越來越多,造成了整機電氣設計和製造越來越複雜,佈線困難,可靠性下降,故障排除時間越來越長。CAN總線技術具有成本低、線數少、可靠性強、位速率高、靈活性高、特別是抗電磁干擾性強等優點,因而被成功地廣泛應用於工程機械行業,可以有效的利用其自身的性能提升工程機械的智能化水平,適應時代發展。

ㄊㄊㄨ圖

虹科PCAN-USB在工程機械中的應用解決方案

虹科PCAN可以將CAN網絡的報文通過USB、PCI、PCIe以及miniPCIe等接口連接到電腦,用於監控CAN網絡,也可以發送、保存、過濾CAN報文。符合兩種CAN規範即2.0A (11-bit ID) 和2.0B (29-bit ID),通過D-Sub 9-引腳實現CAN總線連接(遵守CiA 102),電氣隔離達到500V,適用於工程機械以及其它行業。可用於CAN總線監控,CAN總線測試與分析,CAN總線仿真。

虹科PCAN可應用的工程機械

目前CAN總線技術已經在工程機械領域廣泛應用,如壓路機、挖掘機、攤舖機、伐木機以及工程機械設備下載固件等。CAN總線技術可以在維持原有系統運行狀況的基礎上解決過去工程機械設備控制方式的不合理之處,使其性能、安全性以及穩定性得到全面提升。

    工程機械設備的控制系統通常由多個不同的分佈式單元組成,如壓路機的控制系統包括控制器模塊、通訊模塊、顯示器模塊,挖掘機的電氣控制系統包括發動機控制系統、顯示系統、液壓控制系統、GPS遠程管理系統等,利用CAN總線實現各單元之間的數據交互。因此,對於CAN網絡數據的監控和故障診斷顯得尤為重要。虹科PCAN-USB可以作為測試工具測試機械上各類電氣模塊的功能是否正常,配套的PCAN-View軟件是一個適用於Windows的CAN報文監視器,可同時接收,發送和記錄CAN報文。能夠顯示了報文的ID,DLC,數據字節,報文循環時間,接收到的報文總數,還可以顯示網絡中的錯誤,如位錯誤,填充錯誤等。PCAN-View也能夠自定義發送報文,進行CAN數據的仿真測試。

PCAN-View軟件

壓路機

壓路機的控制系統包括總線通訊的編程、控制器模塊以及顯示器模塊,結合CAN總線技術使數據在串行的網絡系統中進行通訊,可將整個系統設計成上下機位的結構。虹科PCAN-USB提供免費的編程接口PCAN-Basic API,實現二次開發。

挖土機

在其電氣系統的液壓控制系統中CAN總線技術實現對司機作業情況的收集,通過虹科PCAN-USB連接到顯示器可以在線監控檔位變化、功率大小以及發動機的運行狀態等情況。

採礦鏟運機

CAN總線技術的通訊系統在自助式無人操縱鏟運機中的應用能使傳感器系統和控制系統方便地對信號的採集、分析和處理,從而實現行走、鏟運等功能。虹科PCAN-USB能夠通過USB接口輕鬆的連接到用於現場分析的電腦,從而避免在惡劣的環境下操作。

工程機械控制器固件燒寫

現場應用中許多工程機械控制器預留了CAN總線接口便於與上位機軟件連接,從而支持固件的燒寫。虹科PCAN-USB支持多種第三方軟件,如通過CANmoon軟件為EPEC控制器刷寫底層軟件,再通過Codesys軟件為EPEC控制器刷寫控製程序。

攤舖機

CAN總線應用在攤舖機中能夠實現對攤舖機運行狀態的統一集中監管。配套的PCAN-View或PCAN-Explorer適用於CAN報文監視,可同時接收,發送和記錄CAN報文,並且PCAN-Explorer還具有圖像面板插件允許使用不同的顯示儀表對數字和模擬信號的進行圖形化表達。

虹科PCAN-USB特點

  • 光電解耦版本可隔離高達 500V 的高壓
  • 提供免費CAN監控軟件 PCAN-View
  • 免費的編程接口 PCAN-Basic API,支持 C++, C#, VB, C++/CLR, Delphi, NET, Java, and Python 2.6
  • 支持多種操作系統的驅動:Windows 10,8.1, 7, Windows CE6.x(x86 and ARMv4 processor) and Linux (32/64-bit)
  • 支持多種第三方軟件:LabView, CodeSys, Matlab, BUSMASTER, EasyMotion Studio, CANmoon, XX-SCAN, PCAN-Explorer5
  • 波特率高達1 Mbit/s
  • 符合兩種CAN規範即2.0A (11-bit ID) 和2.0B (29-bit ID)
  • 通過D-Sub, 9-引腳實現CAN總線連接(遵守CiA 102)
  • 運行溫度範圍從-40°C到85°C
PCAN-USB