船舶CAN-BUS工控網絡實驗裝置,船用CAN網絡實訓裝置
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中人教儀廠 CBK-25 船舶CAN-BUS工控互聯網實驗裝置
注：按照船舶AMS系統設計
CAN是Controller Area Network的縮寫（以下稱為CAN），是ISO*1國際標準化的串行通信協議。 在當前的汽車產業中，出于對安全性、舒適性、便利性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統被研發了出來。由于這些系統之間通信所用的數值類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條總線包括的現象很多，線束的數量也隨之多加。為適應"減少線束的數量"、"經過多個LAN，實行大量數值的高速通信"的需要，1986年德國電氣商博世公司研發出面向汽車的CAN通信協議。此后，CAN經過ISO11898及ISO11519實行了標準化，現在在歐洲已是汽車互聯網的標準協議。
現在，CAN的高功能和可靠性已被認同，并被廣泛地應用來工業自動化、船舶、醫療設備、工業設備等方面。
CAN控制器按照兩根線上的電位差來判別總線電平。總線電平分為顯性電平和隱性電平，二者必居其一。發送方經過使總線電平發生改變，將消息發送給接收方。
CAN連接圖
CAN的特別點
CAN協議設定有以下特別點。
(1)多主控制
在總線空閑時，全部的單元全部可開始發送消息（多主控制）。
最先訪問總線的單元可獲取發送權（CSMA/CA方法*1）。
多個單元同時開始發送時，發送高優先級ID消息的單元可獲取發送權。
(2) 消息的發送
在CAN協議中，全部的消息全部以固定的格式發送。總線空閑時，全部與總線相連的單元全部可以開始發送新消息。兩個以上的單元同時開始發送消息時，按照標識符（Identifier 以下稱為 ID）決定優先級。ID并不是表示發送的目的地址，而是表示訪問總線的消息的優先級。兩個以上的單元同時開始發送消息時，對各消息ID的每個位實行逐個仲裁對比。仲裁獲勝（被判定為優先級最高）的單元可繼續發送消息，仲裁失利的單元則立刻停止發送而實行接收作業。
(3) 系統的柔軟性
與總線相連的單元沒有類似于"地址"的信息。因此在總線上多加單元時，連接在總線上的其它單元的軟硬件及應用層全部不需要改變。
(4) 通信速度
按照整個互聯網的規模，可設定適合的通信速度。 在同一互聯網中，全部單元必須設定成統一的通信速度。即使有一個單元的通信速度與其它的不一樣，此單元也會輸出錯誤信號，妨礙整個互聯網的通信。不一樣互聯網間則可以有不一樣的通信速度。
(5) 遠程數值請求
可經過發送"遙控幀" 請求其他單元發送數值。
(6) 錯誤檢驗測試功能
錯誤通知功能·錯誤恢復功能 全部的單元全部可以檢驗測試錯誤（錯誤檢驗測試功能）。 檢驗測試出錯誤的單元會立即同時通知其他全部單元（錯誤通知功能）。 正在發送消息的單元一旦檢驗測試出錯誤，會強制結束當前的發送。強制結束發送的單元會不斷反復地重新發送此消息直到成功發送為止（錯誤恢復功能）。
(7) 故障封閉
CAN可以判別出錯誤的類型是總線上暫時的數值錯誤（如外部噪聲等）還是持續的數值錯誤（如單元內部故障、驅動器故障、斷線等）。由此功能，當總線上發生持續數值錯誤時，可將引起此故障的單元從總線上隔離出去。
(8) 連接
CAN總線是可同時連接多個單元的總線。可連接的單元總數課程理論上是沒有限制的。但實際上可連接的單元數受總線上的時間延遲及電氣負載的限制。降低通信速度，可連接的單元數多加；提升通信速度，則可連接的單元數減少。
PCB說明
1、基礎簡介
電子回路板（除通信電子回路板之外）應用核心板+地板的設計思路，核心板設計完全相同，只需要按照不一樣的底層基板焊接不一樣的功能模型塊。底層基板的電源部分及通信連接口部分設計是完全相同的，其他部分電子回路完成具體的功能。
電子回路板分為：核心板、DO（數字量輸出）底層基板、DIN（數字量寫入）底層基板、RO（繼電器輸出）底層基板、AIN（模仿量寫入）底層基板、AO（模仿量輸出）底層基板和通信板構成。
2、核心板
圖74：核心板概況
核心板資源簡介：
圖75：核心板資源
1、CPU及最小單元。
2、4位八段數碼管2個，用來指示當前板子名稱：如 CanbusdO，CanbusrO，CanbusdI, CanbusAO，CanbusAI分別代表數字量輸出、繼電器輸出、數字量寫入、模仿量輸出、模仿量寫入電子回路板。
3、調節測試及復位連接口。
4、底層基板連接口。
5、底層基板連接口。
6、底層基板連接口。
7、底層基板連接口。
8、DA單元。
9、AD單元。
10、AD單元。
11、模仿量電源單元。
12、USB轉TTL連接口單元。
13、CAN連接口單元。
14、RS485連接口單元。
15、RS232連接口單元。
16、狀態指示燈：針對輸出（DO/RO/AO）類型的電子回路板，如果該區域指示燈有紅色顯露，代表系統控制輸出功能，如果顯露藍色，代表硬件（其他寫入電子回路板）控制器輸出通道。
17、功能選用開關。（固定設定，絕對不能更改。）
18、掉電數值存儲芯片。
19、數碼管驅動單元。
20、DA單元。
21、運行指示。（電子回路板運行指示燈，以1hz的頻率閃爍。）
3、底層基板共性資源簡介：
圖76：電子回路板共性資源
1、電源寫入連接口，控制電子回路和數字量驅動電子回路建議分別單獨供電，也可以共用一路電源。針對DI/DO/RO三塊電子回路板，因為全部涉及到外部數字量的驅動，全部應用光電隔離的形式，因此需要兩路電源同時供給，對于AI/AO可以只提供控制電子回路24V。從上往下連接口定義：控制電源24V+,控制電源24V-,IO電源24V+,IO電源24V-。
下面兩個船型開關是電源開關，控制電源和IO電源分別控制，上面控制的是控制電源24V,下面控制IO電源24V。
2、控制電源處置整理單元。
3、內部寫入/輸出，外部寫入/輸出變換開關，有的電子回路板模型塊可以同時對內對外輸出，比如RO/DO模型塊，這樣的模型塊不需要變換開關，其他的全部需要該開關來變換內外信號源及目標。在該開關附近全部有IN<--->OUT字樣的絲印，撥碼開關朝向IN所指示的方向，代表使用內部的信號源或輸出給電子回路內部，朝向OUT所示的方向，對標使用外部的信號源或者輸出給外部電子回路。
4、外部接線端子。
5、CANBUS連接口。
6、RS485連接口。
7、RS232連接口。
8、控制位置選用開關，對于輸出性質的電子回路板，可以選用系統控制或者硬件控制。在該開關附近有BD Ctrl和SF Ctrl的絲印，開關撥到BD Ctrl方向代表受硬件控制，對應核心板的狀態指示燈顯露藍色；撥到SF Ctrl方向代表受系統控制，對應核心板的狀態指示燈顯露紅色。
9、核心板接入區域。
以上9個功能區域對應的功能每塊電子回路板全部一樣，不再贅述。
4、數字量寫入電子回路板
圖77：DIN電子回路板
1、光電隔離單元。
2、光電隔離單元。
3、電壓（V）轉化單元。5V轉為3.3V寫入到CPU對應的GPIO通道。
4、寫入船型開關。
在硬件控制模式下，改電子回路板的1-10通道控制DO通道的1-10；11-20通道控制RO通道的1-10。
5、數字量輸出電子回路板
圖78：DIN電子回路板
1、P-MOS管單元。
2、光電隔離單元。
3、指示單元，雙色LED指示，輸出通道激活顯露綠色，輸出通道不激活顯露紅色。
4、CPU電源轉化單元。
5、PTC，1A自恢復保險絲。
(輸出極性請參考電子回路板絲印，以圖78視角來看為左正右負)
在硬件控制模式下，改電子回路板受電子回路板第1-10路寫入信號控制。
6、繼電器輸出電子回路板
圖79：RO電子回路板
1、P-MOS單元。
2、光電隔離單元。
3、繼電器單元。
4、指示單元。繼電器激活時顯露綠色，繼電器沒激活顯露紅色。
5、CPU電壓（V）變換單元。
（輸出接線端子排布見電子回路板絲印，按照圖79視角所示，下面一排從左向右分別是 NC/COM/NO.）
在硬件控制模式下，改電子回路板受DI電子回路板第11-20路寫入信號控制。
7、模仿量寫入電子回路板
圖80：AI電子回路板
1、電壓（V）表指示單元，指示0-25.00界限，內應的寫入電壓（V）為0-2.5V，對應的外部寫入電流（A）為0-25mA。
2、電位計單元。
3、數碼管驅動單元。
（端子接線定義具體按照電子回路板絲印來確定，按照圖中視角，下方從左到右依次是：電流（A）寫入+/電流（A）寫入-/24V電源+/24V電源-， 該24V電源是電子回路板對外提供的，用來給外部傳感器供電的，可以分別接入2/3/4線制的4-20mA電流（A）輸出傳感器）
在硬件控制模式下，該寫入信號控制模仿量輸出對應的通道輸出。
8、模仿量輸出電子回路板
圖81：AO電子回路板
1、輸出電流（A）顯露，對應顯露00.00-25.00，對應輸出0-25mA電流（A）。
2、數碼管驅動電子回路。
（端子接線定義具體按照電子回路板絲印來確定，按照圖中視角，下方從左到右依次是：電流（A）輸出+/電流（A）輸出-/24V電源+/24V電源-， 該24V電源是電子回路板對外提供的，用來給外部執行部位件供電，可以分別驅動2/3/4線制的4-20mA電流（A）寫入執行器）
在硬件控制模式下，該輸出信號受AI電子回路板對應通道控制。
9、通信電子回路板
圖82：通信電子回路板
1、CPU及最小系統單元。
2、Can連接口芯片單元。
3、RS485連接口芯片單元。
4、USB供電處置整理單元。
5、指示單元。
6、掉電數值存檔單元。
7、RS232單元。
8、調節測試單元。
9、USB連接口芯片單元。
10、功能選用開關。
11、電源保護單元。
12、USB連接口。
13、Can總線連接口。
14、RS232連接口。
15、RS485連接口。
10、總結
該系統主要針對Canbus通信原理及通信應用實行演示，系統全部控制數值及反饋數值全部經過Canbus總線實行交叉傳輸。每一塊電子回路板存儲著在網全部數值，對兩兩之間的Can總線通信狀態全部有就地實時的記錄，并而且該記錄也經過Canbus傳輸到互聯網上，數值在DI/DO/RO/AO/AI之間就地實時的周期性的交換（交換周期大約0.7s），通信電子回路板的作用是將Canbus互聯網上的數值經過USB-TTL路由到PC上，給PC系統提供數值源，同時經過USB-TTL 接受PC系統的指令，并同步到Canbus互聯網上，完成系統的控制，因此通信電子回路板不僅僅默默地監視著Canbus互聯網上的數值，同時還要下發命令，與其他全部電子回路板產生交互，其在網狀態也要受到監控，于是這6塊電子回路板形成了兩兩交叉的Can數值交互模型。在系統中可以監視每兩塊電子回路板之間的Canbus聯通現象。
常見問題：
1、如果我要購買船舶CAN-BUS工控網絡實驗裝置,船用CAN網絡實訓裝置，是否有安裝、培訓服務呢？
答：我們的設備如果沒有特別注明“不含安裝”“裸機價”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓服務的。
2、你們的船舶CAN-BUS工控網絡實驗裝置,船用CAN網絡實訓裝置是否能開增值稅專用發票？
答：可以的，我們是正規企業，并且已經升級到一般納稅人，可以開具增值稅專用發票，如果您需要開船舶CAN-BUS工控網絡實驗裝置,船用CAN網絡實訓裝置的發票，您需要提供開票資料。
3、你們的船舶CAN-BUS工控網絡實驗裝置,船用CAN網絡實訓裝置都是自己生產的嗎？都有什么產品資質？
答：我們公司是專業生產教學設備的企業，完全自主生產，并通過了最新版ISO9001認證，擁有多項專利與著作權。
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