虹科PCAN在工程机械中的应用

CAN介绍

CAN是目前国际应用最广泛的现场总线之一,是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络,是控制器局域网络(Controller Area Network)的简称。CAN最早于二十世纪八十年代初由德国BOSCH公司推出,用于解决现代汽车中众多电控单元(ECU)之间的数据交换而开发的一种串行通信协议,如今其总线规范已被定为国际标准。随着科学技术的不断创新,现阶段的CAN总线技术逐渐成熟,近年来,这项技术已经不再局限于汽车环境中的运用,也逐步向工业以及传感器等方向过渡发展。

工程机械背景

传统的工程机械控制系统由众多传感器、仪表及控制机构组成,加上越来越复杂的工作状态,使得电线数量、种类和节点数越来越多,造成了整机电气设计和制造越来越复杂,布线困难,可靠性下降,故障排除时间越来越长。CAN总线技术具有成本低、线数少、可靠性强、位速率高、灵活性高、特别是抗电磁干扰性强等优点,因而被成功地广泛应用于工程机械行业,可以有效的利用其自身的性能提升工程机械的智能化水平,适应时代发展。

虹科PCAN-USB在工程机械中的应用解决方案

虹科PCAN-USB 可以将CAN网络的报文通过USB连接到电脑,用于监控CAN网络,也可以发送、保存、过滤CAN报文。符合两种CAN规范即2.0A (11-bit ID) 和2.0B (29-bit ID),通过D-Sub 9-引脚实现CAN总线连接(遵守CiA 102),电气隔离达到500V,适用于工程机械以及其它行业。可用于CAN总线监控,CAN总线测试与分析,CAN总线仿真。

目前CAN总线技术已经在工程机械领域广泛应用,如压路机、挖掘机、摊铺机、伐木机以及工程机械设备下载固件等。CAN总线技术可以在维持原有系统运行状况的基础上解决过去工程机械设备控制方式的不合理之处,使其性能、安全性以及稳定性得到全面提升。

工程机械设备的控制系统通常由多个不同的分布式单元组成,如压路机的控制系统包括控制器模块、通讯模块、显示器模块,挖掘机的电气控制系统包括发动机控制系统、显示系统、液压控制系统、GPS远程管理系统等,利用CAN总线实现各单元之间的数据交互。因此,对于CAN网络数据的监控和故障诊断显得尤为重要。虹科PCAN-USB可以作为测试工具测试机械上各类电气模块的功能是否正常,配套的PCAN-View软件是一个适用于Windows的CAN报文监视器,可同时接收,发送和记录CAN报文。能够显示了报文的ID,DLC,数据字节,报文循环时间,接收到的报文总数,还可以显示网络中的错误,如位错误,填充错误等。PCAN-View也能够自定义发送报文,进行CAN数据的仿真测试。

工程机械设备的控制系统通常由多个不同的分布式单元组成,如压路机的控制系统包括控制器模块、通讯模块、显示器模块,挖掘机的电气控制系统包括发动机控制系统、显示系统、液压控制系统、GPS远程管理系统等,利用CAN总线实现各单元之间的数据交互。因此,对于CAN网络数据的监控和故障诊断显得尤为重要。虹科PCAN-USB可以作为测试工具测试机械上各类电气模块的功能是否正常,配套的PCAN-View软件是一个适用于Windows的CAN报文监视器,可同时接收,发送和记录CAN报文。能够显示了报文的ID,DLC,数据字节,报文循环时间,接收到的报文总数,还可以显示网络中的错误,如位错误,填充错误等。PCAN-View也能够自定义发送报文,进行CAN数据的仿真测试。

压路机

压路机的控制系统包括总线通讯的编程、控制器模块以及显示器模块,结合CAN总线技术使数据在串行的网络系统中进行通讯,可将整个系统设计成上下机位的结构。虹科PCAN-USB提供免费的编程接口 PCAN-Basic API,实现二次开发。

挖掘机

在其电气系统的液压控制系统中CAN总线技术实现对司机作业情况的收集,通过虹科PCAN-USB连接到显示器可以在线监控档位变化、功率大小以及发动机的运行状态等情况。

采矿铲运机

CAN总线技术的通讯系统在自助式无人操纵铲运机中的应用能使传感器系统和控制系统方便地对信号的采集、分析和处理,从而实现行走、铲运等功能。虹科PCAN-USB能够通过USB接口轻松的连接到用于现场分析的电脑,从而避免在恶劣的环境下操作。

工程机械控制器固件烧写

现场应用中许多工程机械控制器预留了CAN总线接口便于与上位机软件连接,从而支持固件的烧写。虹科PCAN-USB支持多种第三方软件,如通过CANmoon软件为EPEC控制器刷写底层软件,再通过Codesys软件为EPEC控制器刷写控制程序。

摊铺机

CAN总线应用在摊铺机中能够实现对摊铺机运行状态的统一集中监管。配套的PCAN-View或PCAN-Explorer适用于CAN报文监视,可同时接收,发送和记录CAN报文,并且PCAN-Explorer还具有图像面板插件允许使用不同的显示仪表对数字和模拟信号的进行图形化表达。

虹科PCAN-USB特点

√ 光电解耦版本可隔离高达 500V 的高压

√ 提供免费CAN监控软件 PCAN-View

√ 免费的编程接口 PCAN-Basic API,支持 C++, C#, VB, C++/CLR, Delphi, NET, Java, and Python 2.6

√ 支持多种操作系统的驱动:Windows 10,8.1, 7, Windows CE6.x(x86 and ARMv4 processor) and Linux (32/64-bit)

√ 支持多种第三方软件:LabView, CodeSys, Matlab, BUSMASTER, EasyMotion Studio, CANmoon, XX-SCAN, PCAN-Explorer5

√ 波特率高达1 Mbit/s

√ 符合两种CAN规范即2.0A (11-bit ID) 和2.0B (29-bit ID)

√ 通过D-Sub, 9-引脚实现CAN总线连接(遵守CiA 102)

√ 运行温度范围从-40°C到85°C

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