一种双路CAN总线余度通信系统技术方案

本发明专利技术公开了一种双路CAN总线余度通信系统，涉及CAN总线通信技术领域。主控单元包含CAN1总线控制器和CAN2总线控制器，CAN1总线控制器为主控制器；CAN2总线控制器为次控制器；CAN1总线控制器和CAN2总线控制器通过两根线缆首尾连接，两根线缆之间并联接入数个设备；CAN1总线控制器和CAN2总线控制器形成环路余度结构。线缆完整时等效于普通直线型拓扑结构，其中次控制器作为一个普通设备N+1接入总线；总线线缆一旦断开则次控制器和主控制器一起与设备进行通信，系统仍然正常工作。采用这样的设计，保证CAN总线出现断裂点时系统仍能正常工作；主控制器出现异常时系统仍能正常工作；系统可靠性提升。

A redundancy communication system of dual can bus

【技术实现步骤摘要】
一种双路CAN总线余度通信系统
本专利技术涉及CAN总线通信
，具体涉及一种双路CAN总线余度通信系统。
技术介绍
CAN是ControllerAreaNetwork的缩写(以下称为CAN)，是ISO国际标准化的串行通信协议。在汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的需要，1986年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN通信协议。此后，CAN通过ISO11898及ISO11519进行了标准化，在欧洲已是汽车网络的标准协议。CAN的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。如图1所示，传统的直线型拓扑结构的各个节点形成单链通信，总线上的所有节点间只能通过唯一的链路进行通信。传统CAN总线使用方法为一路CAN总线上包含多个节点，一旦总线出现断裂或者作为主控单元的控制器出现故障，后续节点均无法通信，系统失控，因此风险较高。如图2所示，总线若出现断裂，则设备M+1～设备N无法与主控单元通信，系统无法正常通信和工作。如图3所示，若CAN控制器出现故障，则所有设备无法与主控单元通信，整个系统均无法正常工作。
技术实现思路
(一)解决的技术问题本专利技术的目的在于提供一种双路CAN总线余度通信系统，以解决上述
技术介绍
中提出的传统CAN总线使用方法为一路CAN总线上包含多个节点，一旦总线出现断裂或者作为主控单元的控制器出现故障，后续节点均无法通信，系统失控，因此风险较高的问题。通过双CAN余度以在总线线缆任意处断裂或主控制器故障时保证系统正常通信和工作，增强整个系统的可靠性。(二)技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种双路CAN总线余度通信系统，它包含主控单元，所述主控单元包含CAN1总线控制器和CAN2总线控制器，CAN1总线控制器和CAN2总线控制器通过两根线缆首尾连接，两根线缆之间并联接入数个设备。作为本专利技术的进一步改进，所述的CAN1总线控制器为主控制器。作为本专利技术的进一步改进，所述的CAN2总线控制器为次控制器。作为本专利技术的进一步改进，所述的CAN1总线控制器和CAN2总线控制器形成环路余度结构。当线缆完好且CAN1总线控制器工作正常时，主控单元通过CAN1总线控制器与所有设备间正常通信，此时主控单元的CAN2总线控制器等效于一个普通的设备，可正常接收到CAN1总线控制器的数据；当总线某处出现断裂时，CAN2总线控制器无法正常接收CAN1总线控制器的数据，则主控单元立刻启用CAN2总线控制器控制器；此时CAN1总线控制器与断点之前的设备通信，CAN2总线控制器与断点之后的设备通信；此时主控单元与系统中的所有设备正常通信，系统正常工作；当CAN1总线控制器出现故障时：CAN2总线控制器无法正常接收CAN1总线控制器的数据，则主控单元立刻启用CAN2总线控制器；此时CAN2总线控制器与所有设备通信；此时主控单元能与系统中的所有设备正常通信，系统正常工作。(三)有益效果与现有技术相比，采用上述技术方案后，本专利技术有益效果为：主控单元采用两个CAN总线控制器首尾连接，一个作为主控制器，一个作为次控制器，两个CAN总线控制器互为余度；线缆完整时等效于普通直线型拓扑结构，其中次控制器作为一个普通设备N+1接入总线；总线线缆一旦断开则次控制器和主控制器一起与设备进行通信，系统仍然正常工作。采用这样的设计，保证CAN总线出现断裂点时系统仍能正常工作；主控制器出现异常是系统仍能正常工作；系统可靠性提升。附图说明图1是传统CAN总线通信方式的结构示意图；图2是传统CAN总线通信方式--总线断裂的示意图；图3是传统CAN总线通信方式--控制器出现故障的示意图；图4是本专利技术所提供的实施例的通信方式结构示意图；图5是本专利技术所提供的实施例的通信方式--总线断裂示意图；图6是本专利技术所提供的实施例的通信方式--CAN1总线控制器故障示意图；附图标记说明：1、CAN1总线控制器；2、CAN2总线控制器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图4，本专利技术提供的一种实施例：一种双路CAN总线余度通信系统，它包含主控单元，所述主控单元包含CAN1总线控制器1和CAN2总线控制器2，所述的CAN1总线控制器1为主控制器；所述的CAN2总线控制器2为次控制器；所述的CAN1总线控制器1和CAN2总线控制器2通过两根线缆首尾连接，两根线缆之间并联接入数个设备；所述的CAN1总线控制器1和CAN2总线控制器2形成环路余度结构。请参阅图4，当线缆完好且主控制器(CAN1总线控制器1)工作正常时，主控单元通过CAN1总线控制器1与所有设备间可正常通信，此时主控单元的CAN2总线控制器2等效于一个普通的设备N+1，可正常接收到CAN1总线控制器1的数据。请参阅图5，当总线某处出现断裂时：(1)CAN2总线控制器2无法正常接收CAN1总线控制器1的数据，则主控单元立刻启用CAN2总线控制器2控制器；(2)此时CAN1总线控制器1与设备1～设备M通信，CAN2总线控制器2与设备M+1～设备N通信；(3)此时主控单元能与系统中的所有设备正常通信，系统可正常工作。请参阅图6，当主控制器(CAN1总线控制器1)出现故障时：(1)CAN2总线控制器2无法正常接收CAN1总线控制器1的数据，则主控单元立刻启用CAN2总线控制器2；(2)此时CAN2总线控制器2与所有设备1～设备N通信；(3)此时主控单元能与系统中的所有设备正常通信，系统可正常工作。综上所述，采用两个CAN总线控制器互为余度的通信方式，可以保证CAN总线出现断裂点时系统仍能正常工作；主控制器出现异常是系统也仍能正常工作；由此可见，采用该方式之后系统可靠性大大提升，解决了传统CAN总线使用方法为一路CAN总线上包含多个节点，一旦总线出现断裂或者作为主控单元的控制器出现故障，后续节点均无法通信，系统失控，因此风险较高的问题。对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双路CAN总线余度通信系统，它包含主控单元，其特征在于，所述主控单元包含CAN1总线控制器和CAN2总线控制器，CAN1总线控制器和CAN2总线控制器通过两根线缆首尾连接，两根线缆之间并联接入数个设备。/n

【技术特征摘要】
1.一种双路CAN总线余度通信系统，它包含主控单元，其特征在于，所述主控单元包含CAN1总线控制器和CAN2总线控制器，CAN1总线控制器和CAN2总线控制器通过两根线缆首尾连接，两根线缆之间并联接入数个设备。


2.根据权利要求1所述的一种双路CAN总线余度通信系统，其特征在于，所述的CAN1总线控制器为主控制器。


3.根据权利要求1所述的一种双路CAN总线余度通信系统，其特征在于，所述的CAN2总线控制器为次控制器。


4.根据权利要求1所述的一种双路CAN总线余度通信系统，其特征在于，所述的CAN1总线控制器和CAN2总线控制器形成环路余度结构。


5.根据权利要求1所述的一种双路CAN总线余度通信系统，其特征在于，当线缆完好且CAN1总线控制器工作正常时，主控单元通过CAN1总线控...

【专利技术属性】
技术研发人员：李家利，吴了泥，陈火原，
申请(专利权)人：厦门市汉飞鹰航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35