鋇錸技術(shù)趣解系列第五集:趣解CAN協(xié)議
你以為工業(yè)通信協(xié)議就只有 Modbus 的一問一答、MQTT 的一人一線?那你可能忽略了一個(gè)隱藏“老炮”:
CAN 協(xié)議,全稱 Controller Area Network。
它不像別人那樣“等你來問”,它是誰有話就說,誰話多誰先說,工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的“公交車調(diào)度大師”!
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CAN 是什么?
CAN 協(xié)議最早是德國博世為汽車設(shè)計(jì)的通信協(xié)議。沒想到這位“汽車出身”的選手,在工業(yè)圈子混得風(fēng)生水起:
PLC 控制、工業(yè)機(jī)器人、儲(chǔ)能高壓箱、AGV 自動(dòng)小車、風(fēng)電、光伏……
只要是多節(jié)點(diǎn)、對(duì)實(shí)時(shí)性要求高、環(huán)境干擾大的地方,都能看到它大顯身手!
它是怎么通信的?
CAN 的通信模式很像公交系統(tǒng):
所有設(shè)備掛在 兩根線 上(沒錯(cuò),就兩根線,A和B)
誰要發(fā)消息就“廣播”出去
所有設(shè)備都“聽得見”,但只有“對(duì)號(hào)入座”的那個(gè)會(huì)認(rèn)真“聽”
更絕的是,它不需要“主站”發(fā)號(hào)施令,每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有發(fā)言權(quán)。不過別擔(dān)心會(huì)打架,因?yàn)椋?/span>誰的 ID 優(yōu)先級(jí)高,誰先說話!(ID 越小,等級(jí)越高)
這叫仲裁機(jī)制,CAN 協(xié)議天生自帶,不搶不吵,穩(wěn)!
為什么工業(yè)場(chǎng)景喜歡它?
抗干擾強(qiáng):電力、噪聲多的環(huán)境依然穩(wěn)如老狗。
實(shí)時(shí)性好:微秒級(jí)響應(yīng),不怕掉鏈子
多節(jié)點(diǎn)支持:一個(gè) CAN 總線可掛上百個(gè)節(jié)點(diǎn)
錯(cuò)誤自動(dòng)恢復(fù):自帶CRC校驗(yàn)、錯(cuò)誤重發(fā)、自動(dòng)下線機(jī)制
布線簡(jiǎn)單:兩根線,省錢省事省心!
一句話:穩(wěn)、快、省、能打!
CAN2.0A vs CAN2.0B,你選哪個(gè)?
目前大部分設(shè)備都兼容A/B雙版本,新項(xiàng)目直接上B更靈活!
應(yīng)用案例舉幾個(gè):
工業(yè)機(jī)器人:多軸協(xié)調(diào),全靠 CAN 實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)
儲(chǔ)能系統(tǒng):高壓箱狀態(tài)采集、BMS 通信都靠它
汽車控制:ABS、防撞雷達(dá)、車窗電機(jī),統(tǒng)統(tǒng)用 CAN
樓宇自動(dòng)化:電梯、空調(diào)等分布式系統(tǒng)也愛用
CAN跟CANopen 和 J1939之間的區(qū)別
很多人聽說過 CAN,但一提到 CANopen 和 J1939 就迷糊了:這三兄弟到底啥關(guān)系?誰更適合我的項(xiàng)目?
別急,我們來串個(gè)親戚譜
CAN:大家的老祖宗
CAN 是最底層的通訊協(xié)議,只定義了怎么發(fā)送數(shù)據(jù)、怎么檢測(cè)錯(cuò)誤、誰先發(fā)誰后發(fā),就像“馬路+交通規(guī)則”,但不管你運(yùn)的是快遞還是乘客,也不管你是貨車還是跑車。
CANopen:工控界的“項(xiàng)目經(jīng)理”
CANopen 是建立在 CAN 基礎(chǔ)上的高級(jí)協(xié)議,專注工控設(shè)備的應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)化。它不僅定義了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),還管“誰跟誰說話”、“說什么話”、“怎么組網(wǎng)”。
典型應(yīng)用:
機(jī)器人關(guān)節(jié)控制
伺服驅(qū)動(dòng)器、編碼器
醫(yī)療設(shè)備、樓宇自動(dòng)化等
關(guān)鍵詞:靈活、自定義、可擴(kuò)展
J1939:重型機(jī)械的“老司機(jī)”
J1939 同樣基于 CAN,不過它是專為卡車、大巴、工程機(jī)械、農(nóng)機(jī)設(shè)備等“重型選手”打造的標(biāo)準(zhǔn)。
它的特點(diǎn)是——設(shè)備類型少、消息固定、穩(wěn)定性超強(qiáng)。每個(gè) PGN(參數(shù)組號(hào))代表一個(gè)固定功能,比如轉(zhuǎn)速、電壓、油溫。
典型應(yīng)用:
發(fā)動(dòng)機(jī)控制
車載診斷(OBD)
自動(dòng)變速系統(tǒng)
關(guān)鍵詞:穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)化、耐造
誰更適合你的項(xiàng)目?
所以,CAN 就像一個(gè)通用的“USB口”,你要接鼠標(biāo)還是U盤,就看你選的是 CANopen 還是 J1939。
CAN 和 RS-485,到底誰更強(qiáng)?
CAN 和 RS-485 都是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的“老將”,但各有特點(diǎn),咱們來一波快速對(duì)比:
換句話說:
CAN 就像高智能的“多車道高速公路”,多個(gè)設(shè)備能同時(shí)“開車”,自動(dòng)判斷誰先通行,出錯(cuò)還能自動(dòng)重試,效率和安全感爆棚。
RS-485 更像“單車道鄉(xiāng)村公路”,一輛車一個(gè)時(shí)間段通過,大家排隊(duì)通行,簡(jiǎn)單穩(wěn)定,但流量有限。
ARMxy系列X板遠(yuǎn)程支持CAN接口
鋇錸技術(shù)的 ARMxy 系列控制器原生支持 CAN 接口,其中搭載的 X IO 板提供 2 路 CAN,支持 CAN 2.0A 和 2.0B 協(xié)議,既適配標(biāo)準(zhǔn)幀,又兼容擴(kuò)展幀,具備良好的協(xié)議靈活性。
目前已在多個(gè)項(xiàng)目中廣泛應(yīng)用,包括:
儲(chǔ)能系統(tǒng):作為高壓箱與液冷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)橋梁;
AGV小車:用于車體與調(diào)度系統(tǒng)之間的可靠通信;
工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制:連接驅(qū)動(dòng)器、傳感器等 CAN 總線設(shè)備,構(gòu)建穩(wěn)定、高效的數(shù)據(jù)鏈路。
不論你是想用原始 CAN 開發(fā),還是部署 CANopen / J1939 協(xié)議棧,ARMxy 都能輕松應(yīng)對(duì),邊緣計(jì)算 + 多協(xié)議轉(zhuǎn)換 + AI 算力處理,一機(jī)多能!

已發(fā)布內(nèi)容回顧:
第2集:趣解 MQTT 協(xié)議
第3集:趣解 Node-RED
第4集:趣解 OPC UA
第5集:你現(xiàn)在正在看
