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如何将串口设备快速接入CAN FD网络?

在PLC设备联网、煤矿通讯以及工业控制等场合,通常需要将串口设备快速接入CAN FD网络,随着CAN FD技术的不断普及,这种转换需求就变得尤其重要。但是如何快速将手头上的RS232/485/422通讯设备连接到CAN FD网络?下面将介绍如何使用CAN FD智能协议转换器把串口设备设备快速接入CAN FD总线。
工具/原料

CANFDCOM-100IE、电脑、Win7操作系统、CANFDCOM上位机软件

接口描述

智能协议转换器有三个接口可供使用。一路CAN(FD)-bus 接口,一路485/422接口,一路RS-232 接口。

电源接线

电源输入为9V—48V直流电,确保设备供电正常。

CAN总线连接

CAN-bus 由 ISO 标准化后发布了两个标准,分别是 ISO11898-2(125kbps~1Mbps 的高速通信标准)和 ISO11898-3(小于 125kbps 的低速通信标准)。高速 CAN 和容错 CAN 除了物理层不同外,数据链路层都相同。CAN 收发器根据两根线缆之间的电压差来判断总线电平,这种传输方式被称为差分传输。线缆上传输的电平信号只有两种可能,分别为显性电平和隐性电平,其中显性电平代表逻辑 0,隐性电平代表逻辑1。CAN 总线采用平衡传输。ISO11898-2 规定:在高速 CAN 网络中,需要在网络终端节点处接入 120Ω终端电阻,用于消除总线上的信号反射,避免信号失真。高速 CAN 网络拓扑如图1所示。该设备内置 120Ω终端电阻,可通过 CANFDCOM 配置工具来配置该终端电阻接通或断开。

配置使用
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人工拨动配置按键为了使转换器进入配置模式,设有一个专门的配置开关。将开关拔到“CFG”位置,则系统进行配置状态,同时CFG指示灯长亮。此时就可以对转换器进行配置。但是注意配置好设备后请将“配置开关”拔到“ON”进入正常工作。

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上位机软件软件参数配置打开CNAFDCOM上位机配置软件,界面如下图2所示。设备选型为CANFDCOM-100IE。在进入配置模式后,才能通过软件进行参数设置,选择好配置参数,点击写配置,将参数写入设备固化。

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上位机串口参数配置点击相应选项进行串口参数配置,如图3所示。波特率:串口波特率在 1200bps~921600bps 间可选;数据为:7~8 位间可选。停止位:1、2 位可选;奇偶校验:无校验、偶校验、奇校验三种方式可选;模式切换:RS232 模式、RS485 模式和 RS422 模式三种方式可选。

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上位机CAN参数配置点击相应选项选择CAN参数配置,如图4所示。

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配置完相关参数后,点击“保存配置”按钮,即可将参数保存到转换器。配置完成后,点击断开连接按钮,或直接关闭配置工具。

常见问题
1

CANFDCOM-100IE设备能否发送CAN报文?答:可以,在配置工具先设置好CAN(FD)端口的数据类型即可。

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转换模式中透明转换与透明带标识转换有什么区别?答:“透明转换”的含义是转换器仅仅是将一种格式的总线数据原样转换成另一种总线的数据格式,而不附加数据和对数据做修改。“ 透明带标识转换”是透明转换的一种特殊的用法,也不附加协议。这种转换方式是根据通常的串行帧和 CAN(CANFD)报文的共有特性,使这两种不同的总线类型也能轻松的组建同一个通信网络。该方式能将串行帧中的“地址”转换到 CAN(CANFD)报文的标识域中。

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格式转换的13个字节各部分代表什么?答:CAN时固定长度13 字节,CANFD 时固定长度为69字节。即设置CAN类型为普通CAN时,固定13个字节的串行帧数据对应一个 CAN 报文。当为 CANFD 时,固定 69 个字节的串行帧数据对应一个CANFD报文。固定的串口帧内容包括帧信息(1 字节)+ ID(4 字节)+数据(CAN时 8 字节,CANFD 时 64 字节)。通过正确配置帧信息(第一个字节的数据),CAN 类型为普通CAN时,可以灵活地发出CAN的标准帧、扩展帧甚至远程帧。

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该智能协议转换器支持Modbus转换吗?具体是怎么转换的?答:Modbus转换的含义是将 Modbus协议的UART数据和CAN数据之间进行转换。Modbus 协议是一种标准的应用层协议,广泛应用于各种工控场合。所以转换器不仅支持用户使用 Modbus RTU 协议,转换器也可以直接和其它支持 Modbus RTU 协议的设备接口。在 CAN 或 CANFD 侧,制定了一个简单易用的分段通讯格式来实现 Modbus 的通讯。

注意事项

在CANFD模式时,如果串行帧的长度超过8字节,必须符合CANFD的DLC能编码的长度才能保证准确转换,即长度为12、16、20、24、32、48、64,否则转换器会自动将拆分成合适长度的几个 CANFD 报文。

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