流程加工CAN测控网络的应用层协议研究.pdf

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1、第40卷第9期计算机工程2014年9月Vo1．40No．9ComputerEngineeringSeptember2014·移动互联与通信技术·文章编号：1000-3428(2014)09-0130-04文献标识码：A中圈分类号：TP336流程加工CAN测控网络的应用层协议研究刘超，李军站，黄伟(江西师范大学计算机信息工程学院，南昌330022)摘要：为提高CAN测控网络的适应性和通信效率，以CAN2．0A技术规范为基础，针对流程加工测控网络的特点，设计面向流程加工领域的CAN总线应用层协议ProCAN。在明确流程

2、加工概念及范围的基础上，分析流程加工测控系统结构模型的特征，提出通信报文的类型，定义标准数据帧仲裁域与数据域的编码格式，并讨论ProCAN协议的通信模式、通信状态、通信异常及长报文误帧重传控制。利用OPNET网络仿真软件进行实验，结果表明，ProCAN协议能实现报文通信，并且具有延时短、实时性强、可靠性高的特点，尤其当网络负载较大时，效果更为明显。关键词：CAN总线；应用层协议；控制网络；流程工业；通信模式ResearchonApplicationLayerProtocolofCANMeasurementandCo

3、ntrolNetworkforProcessMachiningLIUChao，LIJun—zhan，HUANGWei(CollegeofCompu~rInformationEngineering。JiangxiNormalUniversity，Nanchang330022，China)【Abstract】InordertoimprovetheadaptabilityandthecommunicativeefficiencyofCANcontrolnetwork，theProCANinthefieldofproces

4、sindustryisdesigned．whichisbasedonthetechnicalspecificationofCAN2．0Aandthefeaturesofmachiningprocesscontrolnetwork．Thispaperanalyzesthefeaturesofmachiningprocesscontrolsystemstructuremodel，andproposesthetypesofcommunicationmessages，definesthecodingofthestandar

5、ddataflamearbitrationfieldanddatafield．Meanwhile，thecommunicationmodel，thecontrolofcommunicationstatenetwork，theabnormalcommunicationandthelongpacketsretransmissionoferrorframesforProCANprotocolarediscussed．ByusingOPNETnetworksimulationsoftware，simulationexper

6、imentsshowthattheProCANprotocolisabletoachievemessagecommunicationwithcharacteristicsoflowtimedelay，strongreal—timecapacity，highreliability，especiallywhenthenetworkisoverload．【Keywords】CANbus；applicationlayerprotocol；controlnetwork；processindustry；communicatio

7、nmodeDOI：10．3969／j．issn．1000—3428．2014．09．026范，应用层没有定义(现场网络只含一个网段，不需1概述要传输层、网络层、会话层和描述层功能)，导致应用制造工业分为离散工业和流程工业。流程工开发周期长、技术难度较大。目前，CAN应用层协业是指物料连续地在相同路径上流动，以改变物理议主要有CANopen，DeviceNet，CAL等，但有的结构或化学特性，生产出有价值的产品¨。依据生产技复杂、编码效率不高的通用性协议，有的灵活性差、术，流程工业可分为物料处理过程有化学反应的流不便

8、于扩展的专用性协议。为了避免通信资源程制造和物料处理过程仅有物理转换的流程加工浪费和满足领域通信要求，针对中小型流程加工测2种。流程加工具有产品设计简单、生产技术难度较控系统的特点，本文提出一种CAN领域性应用层协低、过程数据易取、生产周期较短等特点。议ProCAN工业测控进入网络控制阶段后，CAN总线凭借2流程加工测控系统的结构模型与特征其结构简单、低成本