專利名稱：Can總線動態(tài)組網(wǎng)的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種CAN總線網(wǎng)絡，尤其是一種CAN總線動態(tài)組網(wǎng)的方法。
背景技術：
現(xiàn)場總線是當今自動化領域技術發(fā)展的熱點之一，被譽為自動化領域的計算機局域 網(wǎng)。它的出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實現(xiàn)各節(jié)點之間實時、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強有力的技 術支持。
CAN (Controller Area Network)總線屬于現(xiàn)場總線的范疇，它是一種有效支持分布式 控制或?qū)崟r控制的串行通信網(wǎng)絡。與一般的通信總線相比，CAN總線的數(shù)據(jù)通信具有突出的 可靠性、實時性和靈活性，被廣泛應用于汽車行業(yè)、自動控制、航空航天、航海、過程工 業(yè)、機械工業(yè)、紡織機械、農(nóng)用機械、機器人、數(shù)控機床、醫(yī)療器械及傳感器等領域。
如圖1所示，現(xiàn)有技術中的CAN總線包括一個總線控制器Ol，總線控制器與一條總線通 道02連接，在總線通道上連接有多個終端設備03。在實際處理過程中，通常要指定總線控 制器Ol，然后由總線控制器01通過總線通道02以通信幀向各個終端設備03發(fā)送信息。終端 設備03接收到信息后。執(zhí)行相應操作。如果需要返回信息，也是通過總線通道02以通信幀 的方式返回總線控制器Ol。
上述現(xiàn)有技術至少存在以下缺點
隨著運行時間的增加，總線控制器01可能出現(xiàn)故障，從而導致CAN總線整體癱瘓，造 成嚴重的通信故障，并且需要人為的設置總線控制器Ol。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠減少系統(tǒng)故障的CAN總線動態(tài)組網(wǎng)的方法。 本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的-
本發(fā)明的CAN總線動態(tài)組網(wǎng)的方法，包括通過總線通道連接的多個終端設備，所述的 多個終端設備中，每個終端設備具有不同的特征ID;多個終端設備通過特征ID競爭出總線 控制器。
由上述本發(fā)明提供的技術方案可以看出，本發(fā)明所述的CAN總線動態(tài)組網(wǎng)的方法，由于每個終端設備具有不同的特征ID;多個終端設備通過特征ID競爭出總線控制器?？梢圆?必人為的設置總線控制器，能夠減少系統(tǒng)故障。


圖1為現(xiàn)有技術中CAN總線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的CAN總線動態(tài)組網(wǎng)的方法，其較佳的具體實施方式
是，CAN總線系統(tǒng)包括通過 總線通道連接的多個終端設備，多個終端設備中，每個終端設備具有不同的特征ID;多個 終端設備通過特征ID競爭出總線控制器。
該CAN總線系統(tǒng)中的各個終端設備啟動后發(fā)送廣播幀。如果該CAN總線系統(tǒng)中已有總線 控制器，則總線控制器通知其己加入到網(wǎng)絡。否則則競爭出總線控制器，競爭出的總線控 制可以是任何一個終端設備。
總線控制器定時發(fā)送心跳報文，各個終端設備接收到心跳報文后發(fā)送回應信息通知總 線控制器；總線控制器根據(jù)收到的回應信息獲得并保存當前網(wǎng)絡中的終端設備數(shù)量、運行 狀態(tài)信息。
當網(wǎng)絡中加入新的終端設備時，該新的終端設備啟動后發(fā)送廣播幀，總線控制器接收 到該廣播幀后通知該新的終端設備已經(jīng)加入到網(wǎng)絡，并保存其信息及運行狀態(tài)。
總線控制器發(fā)送心跳報文后，用收到的回應信息與保存在內(nèi)存表格中的信息迸行比 較，如果超過一定時間沒有收到回應信息或者回應信息出錯則認為相應的終端設備被去掉 或損壞，并從所述內(nèi)存表格中將該終端設備的信息刪除。
如果在規(guī)定時間內(nèi)總線控制器沒有發(fā)送的心跳報文，則其它終端設備認為該總線控制 器故障，由其它終端設備重新競爭出新的總線控制器，并接任原總線控制器的任務。
本發(fā)明可以在有線網(wǎng)絡內(nèi)部，實現(xiàn)設備間自動組網(wǎng)并可動態(tài)增減，即在有線環(huán)境下自 動建立與維護設備的方法，具體可以包括以下幾方面的功能
1、 各個終端設備具有不同的特征ID;
2、 各個終端節(jié)點競爭出總線控制器
系統(tǒng)啟動后各個終端節(jié)點發(fā)送廣播幀，如果總線未競爭出總線控制器。則根據(jù)各個節(jié)
點的特征ID競爭出總線控制器。
3、 總線控制器通過發(fā)送定時心跳報文探測各個終端設備是否存在及其運行狀態(tài)
4總線控制器定時發(fā)送心跳報文，各個終端設備接收到后則發(fā)送回應通知總線控制器。 總線控制器收到信息后,在一張內(nèi)存表格保存當前網(wǎng)絡的終端設備數(shù)量、運行狀態(tài)等等；
4、 動態(tài)加入終端設備
終端設備加入后啟動同樣發(fā)送廣播幀。總線控制器接收后通知其已經(jīng)加入到網(wǎng)絡；
5、 動態(tài)減去終端設備
由上述第3點功能，總線控制器發(fā)送心跳報文后用收到的回應信息與保存在內(nèi)存表格 中的信息進行比較。如果超過一定時間沒有收到回應信息或者回應信息出錯則認為終端節(jié) 點被人為去掉或者自然損壞并從內(nèi)存表格中刪除；
6、 總線出錯動態(tài)重新組網(wǎng)
總線在運行過程中可能由于各種問題導致總線控制器損壞或通信故障，使得總線控制 器不能擔任其本身任務。總線中的各個終端設備本身有一個定時器。如果在規(guī)定時間內(nèi)沒 有收到總線控制器發(fā)送的心跳報文。則終端設備重新進行上述第2項功能的操作競爭總線控 制器并接任總線控制器的任務。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任 何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都 應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1、一種CAN總線動態(tài)組網(wǎng)的方法，包括通過總線通道連接的多個終端設備，其特征在于，所述的多個終端設備中，每個終端設備具有不同的特征ID；多個終端設備通過特征ID競爭出總線控制器。
2、 根據(jù)權利要求1所述的CAN總線動態(tài)組網(wǎng)的方法，其特征在于，各個終端設備啟動 后，通過發(fā)送廣播幀競爭出總線控制器。
3、 根據(jù)權利要求2所述的CAN總線動態(tài)組網(wǎng)的方法，其特征在于，任何終端設備均能 競爭成為總線控制器。
4、 根據(jù)權利要求l、 2或3所述的CAN總線動態(tài)組網(wǎng)的方法，其特征在于，所述總線控 制器定時發(fā)送心跳報文，各個終端設備接收到心跳報文后發(fā)送回應信息通知總線控制器；所述總線控制器根據(jù)收到的回應信息獲得并保存當前網(wǎng)絡中的終端設備數(shù)量、運行狀 態(tài)信息。
5、 根據(jù)權利要求4所述的CAN總線動態(tài)組網(wǎng)的方法，其特征在于，當網(wǎng)絡中加入新的 終端設備時，該新的終端設備啟動后發(fā)送廣播幀，所述總線控制器接收到該廣播幀后通知 該新的終端設備已經(jīng)加入到網(wǎng)絡并保存新加入的終端設備信息。
6、 根據(jù)權利要求4所述的aN總線動態(tài)組網(wǎng)的方法，其特征在于，所述總線控制器發(fā) 送心跳報文后，用收到的回應信息與保存在內(nèi)存表格中的信息進行比較，如果超過一定時 間沒有收到回應信息或者回應信息出錯則認為相應的終端設備被去掉或損壞，并從所述內(nèi) 存表格中將該終端設備的信息刪除。
7、 根據(jù)權利要求4所述的CAN總線動態(tài)組網(wǎng)的方法，其特征在于，如果在規(guī)定時間內(nèi) 所述總線控制器沒有發(fā)送心跳報文，則系統(tǒng)認為該總線控制器故障，由多個終端設備重新 競爭出新的總線控制器，并接任原總線控制器的任務。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種CAN總線動態(tài)組網(wǎng)的方法，CAN總線系統(tǒng)的多個終端設備中，每個終端設備具有不同的特征ID，多個終端設備通過特征ID競爭出總線控制器?？偩€控制器通過定時發(fā)送心跳報文，探測當前網(wǎng)絡中的終端設備數(shù)量、運行狀態(tài)信息，并可以實時的加入或刪除終端設備。當總線控制器故障時，系統(tǒng)可以重新競爭出新的總線控制器，并接任原總線控制器的任務?？梢栽谟芯€網(wǎng)絡內(nèi)部，實現(xiàn)設備間自動組網(wǎng)并可動態(tài)增減，維護設備。
文檔編號H04L12/40GK101499946SQ200910079308
公開日2009年8月5日 申請日期2009年3月5日 優(yōu)先權日2009年3月5日
發(fā)明者楊 劉, 幟 易, 肖相生, 南 高, 淵 高 申請人:北京云涌科技發(fā)展有限責任公司