CAN总线控制网络实时性分析(doc13)

CAN 总线控制控制实时性分析
将通信控制引人闭环，连接智能现场设备和自动化系统，实现了现场设
备控制的分布化和控制化，同时也加强了现场控制和上层管理的联系。同时
由于控制中的信息源很多，信息的传送要分时占用控制通信线路，而控制的
承载能力和通信带宽有限，必然造成信息的冲撞、重传等现象的发生，使得
信息在传输过程中不可避免地存在时延。目前国际上 CAN 总线的研究人员也
提出了几种高层协议，但是这些协议都不兼备对控制灵活性和实时性的支
持。本文以 CAN 总线为研究对象，对于控制网络闭环的设计提出了两点
改善方案。
一、CAN 网络控制闭环
随着闭环趋于复杂化，对于一个独立的网络闭环，受控对象和
控制器一般都会分布在控制的不同部分，一个典型的 CAN 总线网络控制控制
系统如图 1 所示。
图 1 典型的网络控制闭环（NCS）
相对于传统的网络闭环，在设计网络控制闭环（NCS）时，需要
考虑一个新的限制：通信控制的带宽限制，影响控制带宽的性能有四种因素：
1. 采样速率，各设备按此速率向控制发送信息；
2. 需要同步操作的元件数；
3. 信息的数据或报文长度；
4. 控制信息传输的协议。