现场总线是运用在出产现场、在微机化丈量操控设备之间完成双向串行多节点数字通讯的体系，是现在计算机技能和信息技能结合的最先进效果，它承继了DCS和其它主动化操控体系的长处和先进经验，发明了愈加齐备、愈加敞开、愈加集约的操控体系，是当今主动化范畴技能开展的热门之一，CAN总线为分布式操控体系中各节点之间实时、牢靠的数据通讯的完成供给了强有力的支撑。现场总线操控体系势必会逐渐引领现代工业体系操控的开展方向，终究会得到各个职业的广泛运用。
操控器局域网络CAN（Control Area Network）总线是能够有用支撑分布式操控或实时操控的串行通讯网络，具有结构简略、通讯灵敏、实时性高、牢靠性高、较强的抗搅扰性以及杰出的过错检测才能，近年来备受注重，被广泛运用于环境温度恶劣、电磁辐射强和振荡大的工业环境以及工业主动化、交通工具、医疗范畴等各行各业的工业现场。CAN总线以其优胜的功用，必定会得到更多的注重，成为最盛行的现场总线之一，在更多范畴得到更大的运用，为工业出产以及人们的日子供给更多的便当。
1 CAN总线
为满意用户对安全性、舒适性、方便性等的要求，越来越多的电子操控体系在当时的轿车工业中被开发出来，并得到了广泛的运用。各体系所运用数据类型的不同以及对牢靠性的要求不同，给体系间的通讯带来了很大的困难。1986年德国电气商Bosch（博世）公司为处理轿车很多操控设备与仪器仪表之间的数据交换提出了一种串行通讯协议即CAN（Control Area Network）总线。CAN总线选用双绞线、同轴电缆或光纤作为传输介质，通讯速率为1 Mb/s，当信号传输间隔到达10km时，CAN仍可供给高达50kbit/s的数据传输速率。CAN总线具有低本钱、高速度、高抗电磁搅扰性、优胜的检错、纠错才能等长处。因为CAN总线杰出的功用，在20世纪90年代的欧洲得到了广泛的注重，并成为研讨的热门。
CAN协议的开始版别为1.0版，1990年升级到1.2版，1991年又推出2.0版。CAN 2.0标准分为CAN 2.0A和CAN 2.0B。CAN 2.0A支撑标准的11位标识符。CAN 2.0B一起支撑标准的11位标识符和扩展的29位标识符，CAN 2.0标准的意图是为了在任何两个根据CAN-bus的仪器之间树立兼容性。CAN协议规则的网络体系结构包含：物理层、数据链路层和运用层，与OSI模型中七层结构的三层相对应。1993年，CAN已成为国际标准IS011898（高速运用，通讯速率小于等干1Mbps）和IS011519（低速运用，通讯速率小于等于125 Kbps），现在在欧洲已是轿车网络的标准协议。
2 CAN总线的特性
2.1低网络本钱，高网络传输率
CAN总线在传输介质上无特殊要求，能够运用双绞线、同轴电缆或光纤。CAN总线的最高通讯速率可达1Mb/s，直接通讯间隔最远可达10km（速率小于5Kb/s）。当信号传输间隔到达10km时，CAN仍可供给高达50kb/s的数据传输速率。
2.2网络通讯方法灵敏
CAN总线选用双线串行通讯方法，网络中只要两根导线，新节点可直接挂在总线上，体系扩展灵敏，易完成。CAN总线作业方法可分为主从、无主或多主站方法。节点间通讯灵敏，报文信息不包含源地址或方针地址等节点信息，只用标志符来指示功用信息、优先级信息等。各节点间可直接通讯，信息以播送方法进行发布，网络就任一节点能够向网络上其它节点发送信息，所发送报文信息可一起供一切节点接纳。
2.3网络通讯牢靠性、实时高
CAN总线运用非损坏性的总线裁定技能处理总线竞赛，经过预置音讯优先级和主动让步的方法处理总线抵触，当多个节点一起向总线发送信息时，优先级低的节点会主动退出发送，而最高优先级的节点享有占有总线的优先权，能够在134μs内得到传输，然后确保了通讯的实时性。
CAN总线具有完善的过错检测机制并具有主动重发功用，然后确保了网络通讯的高牢靠性。CAN总线的过错检测机制包含以下几种方法：对报文进行循环冗余查看（CRC校验），接纳站能够经过CRC判别报文是否犯错，然后确保报文的正确性。为确保报文格局的正确，CAN总线采纳帧查看，经过位场对帧的格局和巨细进行查看。应对过错相同被用于CAN总线的过错检测。由接纳站经过清晰的应对来承认被接纳到的帧，如没有应对则标明帧有过错。在检测到发送的信息遭到损坏后，可主动重发。一起信息以报文方法传递，淡化了节点地址的概念，节点的添加或去除不会对体系运转产生影响。
3 CAN总线的运用及开展前景
因为CAN总线具有低网络本钱、高网络安全性、通讯实时性和牢靠性等特色己广泛运用于工业操控、轿车工业、安全防护等范畴。
3.1工业操控
在工业操控体系中，为完成体系的实时通讯，要求信息能够在不同的操控设备间得到及时的发送和接纳。现场总线作为全数字化、敞开、互连、面向现场操控设备低层的工业网络操控体系能够很好的满意工业操控的要求。CAN总线是现在最盛行的现场总线之一，CAN总线具有低本钱、高总线利用率、高安全性、牢靠性、远间隔高速传输等长处，能够很好的满意环境杂乱、恶劣的工业环境的通讯要求，跟着CAN总线技能的不断完善和开展，必定在工业操控中得到愈加广泛的运用。
3.2轿车工业
跟着现代电子技能、信息技能的开展，轿车上各种电子部件、很多传感器、电气操控设备等的数量越来越多，这些电子设备在轿车上的广泛运用，在提高了轿车的动力性、舒适性的一起也带来了许多问题：多体系的运用使得布线变得杂乱而巨大，各体系间需求完成对数据的同享，对通讯的实时性也提出了更高的要求。CAN总线的呈现很好的处理了这些问题，CAN总线是一种串行多主站操控器局域网总线。它具有高通讯牢靠性、安全性、实时性，低网络本钱、组网灵敏、简略易用等长处，可认为轿车操控体系供给强壮的技能支撑。CAN总线在轿车上的广泛运用将使轿车的动力性、安全性等各项功用都上升到了新的高度，给轿车技能的开展注入新的生机。
3.3监控及安防体系
在当时的各种监控体系中，普遍存在牢靠性、实时性不高，分站缺少一致标准等缺陷，不能够很好的满意实时监控的要求。CAN总线因为具有高数据传输率、完善的标准和协议、高实时性、安全性、牢靠性等，能够很好的战胜当时监控体系中存在的各种问题。因而CAN总线不只被用于煤矿的安全监控体系中，也将在更多的监控及安防体系得到愈加广泛的运用。
4 定论
CAN总线是一种有用支撑分布式操控或实时操控的串行通讯网络，尽管CAN总线是为了处理轿车电子操控模块、传感器和执行器的通讯问题而提出的，但因为CAN总线具有本钱低、通讯安全性、牢靠性、实时性高，抗电磁搅扰才能强，可在高噪声搅扰环境中作业等优势，已被广泛运用于工业出产的各个范畴，跟着CAN总线技能的不断完善，必将得到更大的开展和愈加广泛的运用。
