【免费】CAN-BUS在混凝土设备通讯线路的应用及故障处理.docx资源-CSDN文库

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CAN-BUS 在混凝土设备的应用及故障处理：

一、CAN-BUS 简介

CAN 是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称，是 ISO 国际标准化的串行

通信协议，属于现场总线的范畴。它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网

络。CAN-BUS 网络采用直线拓朴结构，理论上总线上的节点数最多可达 110 个，在一个网

络上至少需要有 2 个 CAN-BUS 节点存在。CAN 总线有以下特点：(1) 数据通信没有主从之分，

任意一个节点可以向任何其他（一个或多个）节点发起数据通信，靠各个节点信息优先级

先后顺序来决定通信次序，高优先级节点信息在 134μs 通信； (2) 多个节点同时发起通信时，

优先级低的避让优先级高的，不会对通信线路造成拥塞； (3) 通信距离最远可达 10KM(速率

低于 5Kbps)速率可达到 1Mbps（通信距离小于 40M）；（4) CAN 总线传输介质可以是双绞

线，同轴电缆。CAN 总线适用于大数据量短距离通信或者长距离小数据量，实时性要求比

较高，多主多从或者各个节点平等的现场中使用。

二、CAN-BUS 在传输高频信号时必须接 120Ω 的终端电阻

CAN-BUS 高频信号传输时，信号波长相对传输线较短，信号在传输线终端会形成反射

波，干扰原信号（产生信号反射的最大来源便是阻抗不连续以及不匹配）。所以 CAN 高频

必须在传输线末端加终端电阻，使信号到达传输线末端时不发生反射。高频 CAN 所加的两

个终端电阻实际上模拟的是线束连接无穷远的时候在传输线上产生的特性阻抗（而不是实

际阻抗）。因此对于高速 CAN，必须为一对通讯信号线的每根线（CAN_H 和 CAN_L）都

配置终端电阻。这是因为在 CAN 总线的两个方向都有数据流。电缆上的终端电阻应与电缆

的标称阻抗相匹配。

ISO-11898-2：2003 指出当一个显性位发送到至少包含一个 CAN 驱动处于开启状态的网

络上时，意味着有电流经过终端电阻，因此，CAN_H 和 CAN_L 具有了不同的电压值。也就

是说，在显性状态时，终端电阻会稳定并增强差分电压，当去掉一个或两个终端，通过示

波器可以明显看到一是信号不稳，二是差分电压会有变化，缺少终端或没有终端电阻时所

测到的电压是单纯由 CAN 驱动器所产生的，离发送端越远，电压差异就越大。

注意：

1. CAN 总线两端连接的终端电阻必须与通讯电器件为并联关系。如果是加在单独的

两根线上，相当于一个开环的状态，根据产生信号反射的来源，也就是说这种连接方式会

导致单线上阻抗更加不连续，在末端突然变为 0，会导致反射成倍增加。

2. 终端电阻一般介于 100 至 140Ω 之间，典型值为 120Ω，具体值取决于所采用的线

束类型。在实际配置时，在电缆的两个终端节点上，即最近端和最远端，各接入一个终端

电阻，而处于中间部分的节点则不能接入终端电阻，否则将导致通讯出错在总线的 2 个终

端。

对于低速 CAN，网络上的每个设备的每条数据线都需要配置一个终端电阻：为

CAN_H 配置 R（RTH），为 CAN_L 配置 R（RTL）。与高速 CAN 端接不同，低速 CAN

要求终端电阻端接在收发器上而不是在电缆上。每个电阻的阻值可由公式计算得到。

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