利用CAN-bus网络实现ADSL通信电杆检测

网络拓扑

ADSL通信电杆检测网络可采用CAN-bus和以太网构成的两级结构，每个通信电杆上都有集成iCAN协议的8路开关量检测AnyCAN模块。将两个中继局之间的所有AnyCAN模块和CANET-100/200都连接到CAN总线上，并在总线的两端串接120欧姆的终端匹配电阻，CANET-100/200的以太网接口在ADSL中继局中连入互联网。

ADSL总监控站的主控PC可以通过一系列固定IP地址，访问多个ADSL中继局的CANET-100/200设备。设备使用不同的端口号区分不同的iCAN网络。由于CANET-100/200设备的以太网速率可达10Mbps，而CAN-bus工作在10Kbps的通讯速率，主控PC可连接多个iCAN网络，同时需要注意iCAN网络的通讯数据流量管理。

网络参数和性能分析

ADSL通信电杆检测网络不需要实时响应。单个iCAN网络长达5000m，选用10Kpbs通信波特率，采用2mm2的非屏蔽双绞线作为通信电缆，所有节点设定在轮循方式下工作。可设置主站通讯定时参数(CyclicMaster)为0，从站设备的连接定时器不装载，不存在超时判断，建立连接后可随时进行通讯。轮循时iCAN帧的数据长度为2个字节，对应的iCAN报文长度为83个位(忽略位填充时间)，所以iCAN网络轮循一周的时间为：83位*0.1ms * 2 * 150节点 / 1000 = 2.49 s

要使网络可靠工作，应保证网络工作在60%的总线负载率下，控制iCAN网络轮循时间为：2.49s/60%= 4.15s

因为互联网网络环境复杂，PC软件必须保证数据的可靠性，PC软件为每个IP端口组合分配一个定时器并设定初值。当发出一个报文时，启动定时器，当收到报文后，复位定时器并停止计时。如定时器超时，说明在规定的时间内没有收到应答报文，查询报文或应答报文可能在互联网通讯的时候丢失。此时，PC软件自动重发查询报文，重新启动定时器。

主站软件的编写

CANET-100/200设备提供有iCAN协议API驱动函数，支持VC++、VB、Delphi、C++Builder、LabView等软件开发环境。PC软件开发的主要流程如下图4所示。

图4：PC软件开发的主要流程

通过使用ZOPC-Server服务器软件，可以在工业标准的组态环境中开发ADSL通信电杆检测网络的PC监控软件。常用的组态环境都支持OPC协议，比如组态王KingView、昆仑通态MCGS、三维力控，国外的如Intouch、iFix等。由于ZOPC-Server服务器软件在内部已有超时和重发机制，可以保证CANET-100/200设备管理iCAN网络的实时性与可靠性。

本文小结

ADSL通信电杆分散度大、距离远的特点使得CAN网络是其最好的解决方案。iCAN协议的高可靠性和易使用性可以快速建立一个可靠的CAN网络。我国ADSL电杆架设数量巨大，采用网络化的数据采集控制将大大降低人力投入并提高ADSL服务质量。