分析现场总线技术在汽车检测线上的应用

2015-07-26南京神风汽车检测服务有限公司南京210000

山东工业技术 2015年7期

刘裕（南京神风汽车检测服务有限公司,南京 210000）

分析现场总线技术在汽车检测线上的应用

刘裕
（南京神风汽车检测服务有限公司,南京 210000）

摘要：本文首先简单的介绍了现场总线技术，然后对CAN通信协议的制定以及实际的应用情况与效果都分别进行了研究与分析。通过实践表明，现场总线技术在汽车检测方面不仅能够在调试、安装以及设计、维护方面能够节省开支，同时还能够有效的提高检测的速度以及系统的性能。

关键词：现场总线技术；汽车检测；CAN总线；汽车工程

统计表明，目前已经存在的现场总线技术已经有四十多种，其中的CAN总线技术具有开发理念简单、破坏小以及抗干扰能力强等优点，在汽车检测线上被大量的进行推广与应用。

1 现场总线技术的汽车检测线的开发与设计

1.1 汽车检测线测控系统的整体设计

数据处理网络以及现场总线网络式汽车检测站的计算机网络系统的重要组成部分，数据处理网络与现场总线网络通过NT服务器进行连接，CAN总线技术是现场总线的技术核心，现场总线网络使用的是总线型的网络拓扑结构，而数据的处理网络则全部采用的是星型的网络拓扑结构。具体的汽车检测线的总体结构如图1所示：

在现场总线的数据处理网络中，通过网络可以对车辆的信息以及每个工位的信息进行共享，进而能够有助于数据统计、财务报表以及打印报表等各项工作的顺利完成。在现场总线的网络检测系统中，CAN总线负责将工位机与测控计算机进行连接，其中测控计算机的主要任务是负责对通信的参数进行设定以及完成对每个工位的初始化，工位机的主要作用是对汽车检测仪表仪器的数据进行接收，并且对车的到位状态进行检测，下位机则主要负责数据的采集与处理。

1.2 汽车检测仪表含有CAN的CAN控制模块的设计

CAN总线的收发器、独立的CAN的通信控制器、八位的微处理器以及相关的接口是CAN控制模块的主要组成部分，具体的CAN模块的组成结构图如图2所示：

CAN总线的通信协议的功能可以分为三大部分，分别是：1、总线的接口部分/2、传感器、执行机构以及单片机的接口部分/3、将前两部分进行有机的连接形成一个有机的微型控制系统与其外围的接口部分。其中第一部分对于所有的CAN总线的智能模块都是一致的，第二部分不同的接口会将不同的单元划分成不同的类型，而第三部分，主要是通

过微处理器进行数据的采集，然后对独立的CAN通信控制系统进行初始化，并且控制其进行数据的接收与发送。

2 CAN通信协议的制定

独立的CAN通信控制系统SIA1000AN支持CAN通信协议的4种不同的约定帧格式：超载帧、出错帧、远程帧以及数据帧。数据、单元地址以及优先级是定义帧的组成部分，其中单位地址表示的是下位机的地址信息，单位地址可以用两种方式进行制定，一种是在出厂前的程序中进行定义，另一种制定方式是通过编码开关，在现场进行地址的指定。如果使用CAN卡便只能选择第二种定义方式。

3 实际的应用情况与效果

基于现场总线的汽车检测系统是由四个工位机所组成的，在该系统中第一个工位机主要包含了油耗仪、全自动的烟度计、噪声级计、废气分析仪以及底盘测功机；第二工位则主要包含了传动系松旷仪、悬架松旷检测、车轮转向//全功能侧滑台、操纵力检测仪以及转向盘等等；第三个工位则是由轴重仪、车体形位偏差仪、悬架特性检测台、制动检验台以及踏板力行程检测仪组成，最后一个工位机则是又左右轴距差检测仪、喇叭声级计、前照灯检测仪以及发动机检测仪构成。主要表现在一下四个方面：

（1）系统维修方面：当总线上的某一个社会出现问题时，并不会导致整个系统无法正常运行，使用现场总线技术，当总线上的设备出现故障时，任然可以让其他设备进行正常、有序的运行，在进行设备的检修与维护时，只需将故障设备断开，这样便有效的提高了整个系统运行的可靠性。

（2）能够有效的实现远距离的高速通信，使用现场总线技术以后，当传输的距离在50m以内时，数据的传输速率可以达到1mps，显著的提高了检车的效率。

（3）具有较好的拓展性。现场总线技术具有开放性的特点，因此可以对工位进行随意的添加，研究表明，一条总线上至少可以挂接32个设备。

（4）有效的节约了成本，提高了经济效益。使用现场总线技术，通过双绞线对分散、独立的设备进行连接，另一方面，嵌入式的控制器能够有效的代理工位机中的工控机，因此该项系统与传统的总线技术进行比较，明显的节约了项目的经费开支，有效的提高了经济效益。