Интерфейс CAN (Controller Area Network) был разработан для применения в электрооборудовании автомобилей. В последнее время интерфейс CAN нашел свое применение в промышленной индустрии.
CAN является мультимастерной системой, т.е. каждое устройство может получить доступ к шине в любой момент времени, если она свободна.
CAN работает не с адресами, а с идентификаторами сообщений. Это означает, что доступ к шине осуществляется по принципу CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), т.е. каждое устройство «прослушивает» шину и может посылать данные, если шина свободная. Если два устройства посылают данные одновременно, то право доступа к шине получает устройство с наивысшим приоритетом (сообщение с наименьшей величиной идентификатора). Устройство с более низким приоритетом прекращает обмен данными и пытается возобновить доступ к шине, пока шина не освободится вновь.
Передаваемые данные могут быть приняты любым устройством. Благодаря специальному фильтру каждое устройство принимает лишь те данные, которые для него предназначены.
Датчики фирмы Fraba Posital поддерживают два CAN-протокола: CANopen и DeviceNet.
CANopen
| Техника передачи: | Двухпроводная |
| Скорость передачи: | 20 кБод - 1 мБод |
| Устройства: | макс. 127 |
| Длина линии связи: | 30м при 1мБод/5000м при 20кБод |
DeviceNet
| Техника передачи: | Двухпроводная |
| Скорость передачи: | макс. 500 кБод |
| Устройства: | макс. 64 |
| Длина линии связи: | 100м при 500 кБод |
Передача данных осуществляется "телеграммами". В основном телеграммы состоят из так называемых COB-идентификаторов и состоят из 8 байт максимум. COB-идентификатор, который определяет приоритет сообщений, состоит из функционального кода и номера узла. Каждому устройству присваивается номер узла. Для этого все датчики Fraba Posital оснащены вращающимися цифро-кодированными переключателями для установки/присвоения номера узла. Функциональный код учитывает разные способы передачи данных.
— Административные сообщения (LMT, NMT);
— Сервизные данные сообщений (SDO);
— Процессные данные сообщений (PDO);
— Предварительно дефинированные сообщения (синхронизационные-, аварийные сообщения);
— PDO (Process Data Objects) - необходимы для обеспечения принципа "реального времени" при обмене данными. Поскольку сообщения имеют высший приоритет, то функциональный код, а значит и идентификатор, имеют более низкий.
— SDO (Service Data Object) - служат для настройки узлов шины (например, для передачи параметров устройств). Поскольку эти телеграммы передаются не симметрично (как правило, только при запуске шины) они имеют низкий приоритет.
Энкодеры Fraba поддерживают все функции CANopen. Возможные режимы работы для программирования:
— Polled Mode - значение угла поворота (позиционное значение) может быть передано лишь по запросу;
— Cyclic Mode - позиционное значение выдается циклически (интервал устанавливается);
— Chance of State Mode - датчик посылает лишь изменившееся позиционное значение.
Дополнительно могут быть заданы такие функции как: направление вращения (направления счета - возрастающее или спадающее), разрешение и т.д. Датчики фирмы Fraba соответствуют 2 классу (DSP 406), в котором определены особенности датчиков угла поворота с CANopen-интерфейсом. Подключение датчика к шине осуществляется через клеммы в устройстве, в котором могут быть также установлены номер узла и скорость передачи с помощью вращающегося переключателя. Для проектирования и настройки существует ПО от разных производителей. С помощью EDS-файла возможно простое введение в эксплуатацию и программирование датчиков.
DeviceNet
Этот протокол применяется преимущественно фирмой Allen Bradley. Особенностью структуры протокола является ограничение по количеству подключенных устройств к шине - до 64. Максимальная скорость передачи данных составляет 500 кБод. Коммуникация осуществляется также с помощью телеграмм, которые состоят из 11-битного кода и составляют 8 байт.
| CAN-ID | Message Header | Message Body |
| 11 Bit | 1 Byte | 7 Byte |
DeviceNet - протокол базируется на принципе соединений. Для того, чтобы с одним устройством обменяться информацией, сначала должна быть установлена связь с ним. CAN-идентификатор используется для оценки этого соединения.
Датчики фирмы Fraba с DeviceNet -интерфейсом
Датчики фирмы Fraba Posital поддерживают все DeviceNet-функции. Могут быть выбраны следующие режимы работы:
— Polled Mode - значение угла поворота (позиционное значение) может быть передано лишь по запросу;
— Cyclic Mode- позиционное значение выдается циклически (интервал устанавливается);
— Chance of State Mode - датчик посылает лишь изменившееся позиционное значение.
Также как и в CANopen предусмотрено программирование таких параметров как: направление вращения (направления счета - возрастающее или спадающее), разрешение и Preset-значение (значение после сброса).
Установка номера узла (устройства) и скорость передачи устанавливается также как и в датчиках с CANopen-интерфейсом, с помощью переключателя в устройстве подключения. С помощью EDS-файла возможно простое введение в эксплуатацию и программирование датчиков.