[發明專利]基于CAN總線的工業自動化設備通信方法

無效

• 申請號: 201310590747.2
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN103647690A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 許珍
• 申請（專利權）人: 航天科工深圳（集團）有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;G05B19/418
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

技術領域

本發明涉及一種工業自動化設備通信方法，特別涉及一種基于CAN總線的工業自動化設備通信方法。

背景技術

隨著電力自動化控制裝置的功能要求越來越復雜、實時響應性越來越高，同時半導體芯片技術日新月異，使得現在的電力自動化控制裝置由以前的單一控制芯片控制單個板卡變成一臺裝置就需要多個控制芯片控制多個板卡，不同的板卡完成不同的功能組合。基于此，裝置內的多個板卡的通信是整個產品設計的核心技術之一。

由于對電力自動化裝置的實時性、穩定性和大數據量傳輸的要求，裝置內板卡間的通信已由傳統的串口通信（如RS232或RS485）轉向CAN總線通信。目前實現的板卡間通信方式多為串口（如RS232或RS485），而如果將串口協議放在CAN總線實現，則無法真正體現CAN總線的優越性；而如果采用CAN總線標準的協議如CANopen、DeviceNet等，則又過于復雜，且實現難度較大。

發明內容

鑒于此，有必要提供一種基于CAN總線且通信方式簡單的工業自動化設備通信方法。

一種基于CAN總線的工業自動化設備通信方法，用來在工業自動化設備的發送方和接收方之間通信，所述通信方法基于CAN總線協議，包括如下步驟：

發送方將通信信息封裝為Modbus報文，并將所述Modbus報文劃分為一個以上的Modbus報文子段，所述Modbus報文子段的長度不大于CAN通信協議所定義的數據幀的數據場的大小；

發送方將所述一個以上的Modbus報文子段分別嵌入一個以上的CAN數據幀中；所述一個以上的CAN數據幀包含表示所述一個以上的Modbus報文子段相互關聯的信息；

發送方按照CAN通信協議向接收方發送所述一個以上的CAN數據幀；

接收方接收所述一個以上的CAN數據幀，并提取出CAN數據幀的數據場的數據得到一個以上的Modbus報文子段，將相互關聯的Modbus報文子段合成為Modbus報文；

接收方解析所述Modbus報文獲取通信信息。

在其中一個實施例中，所述發送方為主控板，所述接收方為子板；所述發送方向接收方發送通信信息的方式為廣播，所述CAN數據幀的仲裁場填寫代表廣播的標識。

在其中一個實施例中，所述發送方為主控板，所述接收方為子板；所述發送方向接收方發送通信信息的方式為單點發送，所述CAN數據幀的仲裁場填寫接收方標識；所述Modbus報文包含發送方標識、表示主控板對子板操作的功能碼、以及主控板對子板的操作指令和所述主控板對子板的操作指令的參數。

在其中一個實施例中，所述主控板對子板的操作指令為控制IO狀態和讀參數寄存器的操作指令的其中之一。

在其中一個實施例中，所述子板為遙控子板，所述控制IO狀態的操作指令用于遙控，所述讀參數寄存器的操作指令用于遙測。

在其中一個實施例中，所述子板為數據采集子板或通信子板。

在其中一個實施例中，所述發送方為子板，所述接收方為主控板；所述發送方向接收方發送通信信息的方式為單點發送，所述CAN數據幀的仲裁場填寫接收方標識；所述Modbus報文包含發送方標識、表示子板對主控板操作的功能碼、以及子板對主控板的操作指令和所述子板對主控板的操作指令的參數。

在其中一個實施例中，所述子板對主控板的操作指令為主動上傳IO狀態、主動上傳輸入狀態、主動上傳寄存器值以及主動上傳輸入寄存器值的操作指令的其中之一。

在其中一個實施例中，所述子板為遙控子板，所述主動上傳IO狀態用于主動上傳遙控變位信息，所述主動上傳寄存器值用于主動上傳遙測信息。

在其中一個實施例中，所述CAN數據幀為CAN通信協議所定義的擴展幀。

上述的基于CAN總線的工業自動化設備通信方法，通過在CAN數據幀的數據場內嵌Modbus報文，能夠有效地實現設備間進行CAN總線通信，由于所述通信方法簡單且高效，因此能夠極大地提高電力自動化控制設備的開發效率和產品穩定性。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例的流程圖；

圖2為本發明一個實施例的示意圖；

圖3為常見的工業自動化設備的架構圖；

圖4為采用本發明一個實施例的系統啟動后的工作流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的具體實施方式進行詳細描述。

圖1為本發明一個實施例的工業自動化設備通信方法流程圖。

圖2為本發明一個實施例的通信方法中的數據幀格式示意圖。