CN106493492B - 一种基于WiFi的CAN总线星形网络实现方法及装置 - Google Patents

一种基于WiFi的CAN总线星形网络实现方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106493492B
CN106493492B CN201611002658.1A CN201611002658A CN106493492B CN 106493492 B CN106493492 B CN 106493492B CN 201611002658 A CN201611002658 A CN 201611002658A CN 106493492 B CN106493492 B CN 106493492B
Authority
CN
China
Prior art keywords
client
bus
data
wifi
server
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611002658.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106493492A (zh
Inventor
成海晖
尹戈
于洋展
徐昊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin 707 Hi Tech Co Ltd
Original Assignee
Tianjin 707 Hi Tech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin 707 Hi Tech Co Ltd filed Critical Tianjin 707 Hi Tech Co Ltd
Priority to CN201611002658.1A priority Critical patent/CN106493492B/zh
Publication of CN106493492A publication Critical patent/CN106493492A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106493492B publication Critical patent/CN106493492B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0252—Steering means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0258—Electric supply or control circuits therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明提出一种基于WiFi的CAN总线星形网络实现方法及装置，采用Wi‐Fi无线形式替代CAN总线，将基于总线的广播式数据传输转换成基于星形网络的点对点数据传输，极大地提升了系统的实时性，有效避免了CAN总线结构系统中优先级较低的节点在多次发送数据时与优先级高的节点冲突，并且在竞争中失败而不能发送数据等等导致数据传输延时的不确定性等问题，进而提升焊机集中控制的质量。

Description

一种基于WiFi的CAN总线星形网络实现方法及装置
技术领域
本发明属于焊机控制领域，特别是涉及到一种方法及装置，用于实现基于WiFi的CAN总线星形网络。
背景技术
现有技术中存在的基于CAN总线的焊机集中管理系统有效的将离散焊机网络化，如图1所示。但随着汽车厂家需求的提高，CAN总线网络节点逐渐增多，相应地通信消息数量也不断增加，由于系统的总线结构，消息拥塞的概率也随之增加，实时性明显下降，导致焊接集中控制效率相对低下。
Wi‐Fi等无线技术以电磁波为传输介质，可以接成星形网络结构，有效避免了上述问题。但是，现有的can转wifi技术，转换后还是以广播形式下发，不利于本领域对焊机的点对点控制，因此，现在亟需一种本领域中在CAN总线结构上实现基于wifi的星形网络结构的方法。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种基于WiFi的CAN总线星形网络实现方法及装置，以克服CAN总线的网络传输延时，提高节点数据的传输实时性，保证焊接集中控制效率。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：一种基于WiFi的CAN总线星形网络实现方法，在集中控制器端和各下位机端通过CAN/Wi‐Fi转换模块将CAN总线数据转换成WiFi的无线数据，数据传输介质由屏蔽双绞线转换成电磁波，各下位机端以集中控制器端为中心呈星型连接实现点对点传输。
进一步的，所述星型连接构成的方法为：
(S101)在集中控制器端增加一个CAN/Wi‐Fi转换模块作为服务端Server，设置对应的IP地址；
(S102)每台下位机的CAN总线接口增加一个CAN/Wi‐Fi转换模块作为客户端Client，设置对应的IP地址；
(S103)数据上行，即客户端Client向服务端Server传送数据，无其它客户端Client参与，为点对点传输；
(S104)数据下行，即服务端Server向客户端Client传送数据，IP与设备对应，数据不会向其它客户端Client传送，为点对点传输。
更进一步的，所述点对点传输的方法为：
(S201)服务端Server初始化后建立连接,针对每个客户端Client都建立一个服务线程；
(S202)当线程收到下位机注册的报文时，这个服务线程就与下位机号有了一对一的绑定；
(S203)服务器Server下发数据时，根据下位机号将报文发给对应的服务线程，然后发送给下位机。
进一步的，服务端Server和客户端Client之间，设置无线路由器用以增加无线通信距离。
本发明还提供了一种用于实现上述方法的装置，包括CAN/Wi‐Fi转换模块，所述CAN/Wi‐Fi转换模块包括SOC芯片以及与其连接的电源、ROM、RAM、CAN收发器、Wi‐Fi模组；所述电源为系统提供电力，支持9‐24V的直流输入，所述RAM和ROM提供系统足够的数据存储和运算空间。
进一步的，所述SOC芯片采用AM3352微处理器，具有两个工业千兆位以太网MAC和两个控制器局域网CAN端口，通过U‐Boot，将嵌入式Linux移植到处理器上，编写各接口模块驱动程序，进行TCP以及CAN/Wi‐Fi通信程序的开发。
进一步的，所述CAN收发器采用CTM8251，内部集成了CAN隔离及CAN收发器件，将CAN控制器的逻辑电平转换为CAN总线的差分电平并且具有DC2500V的隔离功能，支持110个节点。
进一步的，所述Wi‐Fi模组选用Broadcom的AP6181，实现802.11a，b，g，n的WiFi功能。
对于现有技术，本发明所述的一种基于WiFi的CAN总线星形网络实现方法及装置具有以下优势：
通过本发明，采用Wi‐Fi无线形式替代CAN总线，将基于总线的广播式数据传输转换成基于星形网络的点对点数据传输，极大地提升了系统的实时性，有效避免了CAN总线结构系统中优先级较低的节点在多次发送数据时与优先级高的节点冲突，并且在竞争中失败而不能发送数据等等导致数据传输延时的不确定性等问题，进而提升焊机集中控制的质量。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是现有技术的基于CAN总线的焊机集中管理系统结构图；
图2是本发明实施例的网络示意图；
图3是转换模块结构示意图；
图4是本发明实施例中点对点通信的流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图2所示，本发明采用的技术方案是：
将CAN总线数据转换成Wi‐Fi的无线数据，数据传输介质由屏蔽双绞线转换成电磁波，网络拓扑结构由总线连接转换成星形连接。
在每台下位机的CAN总线接口增加一个CAN/Wi‐Fi的转换模块作为Client，设置对应的IP地址；在集中控制器端增加一个CAN/Wi‐Fi的转换模块作为Server，设置对应的IP地址，同时增加一个无线路由器用以增加无线通信距离；去除原来系统的屏蔽双绞线。数据上行，即Client向Server传送数据，无其它Client参与，为点对点传输；数据下行，即Server向Client传送数据，软件配置中将IP与设备对应，数据不会向其它Client传送，为点对点传输。
本发明保留了CAN总线的接口形式，更改了传输介质和网络拓扑结构，数据的实时性大为提高。
本发明系统中的Can/Wi‐Fi转换模块的系统组成如图3所示，电源部分为系统提供电力，支持9‐24V的直流输入。Soc片上系统采用德州仪器的基于ARM Cortex‐A8的AM3352微处理器，具有两个工业千兆位以太网MAC和两个控制器局域网CAN端口，通过U‐Boot，将嵌入式Linux移植到处理器上，编写各接口模块驱动程序，进行TCP以及CAN/Wi‐Fi通信程序的开发。RAM和ROM提供系统足够的数据存储和运算空间。CAN收发器采用CTM8251，内部集成了CAN隔离及CAN收发器件，功能是将CAN控制器的逻辑电平转换为CAN总线的差分电平并且具有DC2500V的隔离功能，支持110个节点。Wi‐Fi模组选用Broadcom的AP6181，实现802.11a，b，g，n WiFi功能。
通信软件分为服务端Server和客户端Client两部分，功能如图4所示。需要说明的是，初始化后建立连接，每个客户端Client都起了一个服务线程，这个线程就是用于建立从服务端Server到客户端Client的一对一通信，当这个线程收到下位机注册的报文时，这个服务线程就与下位机号有了一对一的绑定，这样服务器Server下发数据时，根据下位机号将报文发给对应的服务线程，然后发送给下位机CAN/Wi‐Fi转换模块，这样就有了一对一的通信。
本发明采用Wi‐Fi无线形式替代CAN总线，将基于总线的广播式数据传输转换成基于星形网络的点对点数据传输，极大地提升了系统的实时性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于WiFi的CAN总线星形网络实现方法，其特征在于：在集中控制器端和各下位机端通过CAN/Wi‐Fi转换模块将CAN总线数据转换成WiFi的无线数据，数据传输介质由屏蔽双绞线转换成电磁波，各下位机端以集中控制器端为中心呈星型连接实现点对点传输；
所述星型连接构成的方法为：
(S101)在集中控制器端增加一个CAN/Wi‐Fi转换模块作为服务端Server，设置对应的IP地址；
(S102)每台下位机的CAN总线接口增加一个CAN/Wi‐Fi转换模块作为客户端Client，设置对应的IP地址；
(S103)数据上行，即客户端Client向服务端Server传送数据，无其它客户端Client参与，为点对点传输；
(S104)数据下行，即服务端Server向客户端Client传送数据，IP与设备对应，数据不会向其它客户端Client传送，为点对点传输。
2.根据权利要求1所述的一种基于WiFi的CAN总线星形网络实现方法，其特征在于：所述点对点传输的方法为：
(S201)服务端Server初始化后建立连接,针对每个客户端Client都建立一个服务线程；
(S202)当线程收到下位机注册的报文时，这个服务线程就与下位机号有了一对一的绑定；
(S203)服务器Server下发数据时，根据下位机号将报文发给对应的服务线程，然后发送给下位机。
3.根据权利要求1至2任一项所述的一种基于WiFi的CAN总线星形网络实现方法，其特征在于：服务端Server和客户端Client之间，设置无线路由器用以增加无线通信距离。
4.一种基于WiFi的CAN总线星形网络实现装置，其特征在于：包括CAN/Wi‐Fi转换模块，所述CAN/Wi‐Fi转换模块包括SOC芯片以及与其连接的电源、ROM、RAM、CAN收发器、Wi‐Fi模组；所述电源为系统提供电力，支持9‐24V的直流输入，所述RAM和ROM提供系统足够的数据存储和运算空间；
所述SOC芯片采用AM3352微处理器，具有两个工业千兆位以太网MAC和两个控制器局域网CAN端口，通过U‐Boot，将嵌入式Linux移植到处理器上，编写各接口模块驱动程序，进行TCP以及CAN/Wi‐Fi通信程序的开发。
5.根据权利要求4所述的一种基于WiFi的CAN总线星形网络实现装置，其特征在于：所述CAN收发器采用CTM8251，内部集成了CAN隔离及CAN收发器件，将CAN控制器的逻辑电平转换为CAN总线的差分电平并且具有DC2500V的隔离功能，支持110个节点。
6.根据权利要求4所述的一种基于WiFi的CAN总线星形网络实现装置，其特征在于：所述Wi‐Fi模组选用Broadcom的AP6181，实现802.11a，b，g，n的WiFi功能。
CN201611002658.1A 2016-11-14 2016-11-14 一种基于WiFi的CAN总线星形网络实现方法及装置 Active CN106493492B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611002658.1A CN106493492B (zh) 2016-11-14 2016-11-14 一种基于WiFi的CAN总线星形网络实现方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611002658.1A CN106493492B (zh) 2016-11-14 2016-11-14 一种基于WiFi的CAN总线星形网络实现方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106493492A CN106493492A (zh) 2017-03-15
CN106493492B true CN106493492B (zh) 2018-08-21

Family

ID=58324386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611002658.1A Active CN106493492B (zh) 2016-11-14 2016-11-14 一种基于WiFi的CAN总线星形网络实现方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106493492B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107911159A (zh) * 2017-10-12 2018-04-13 北京电子工程总体研究所 一种基于wifi协议的星载无线容错通讯系统
CN110508912B (zh) * 2019-05-07 2021-10-26 天津七所高科技有限公司 点焊机的动态规划管理方法及管理系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102082742A (zh) * 2009-11-27 2011-06-01 中国科学院自动化研究所 一种智能网络协议转换及通讯控制系统
US9405285B2 (en) * 2011-03-18 2016-08-02 Honeywell International Inc. Interface for local configuration and monitoring of an industrial field device with support for provisioning onto an industrial wireless network and related system and method
CN102970367B (zh) * 2012-11-26 2015-12-02 武汉理工大学 基于车联网的智能手机车载系统
CN203119944U (zh) * 2013-01-25 2013-08-07 深圳市金博联电力技术有限公司 一种电力通讯协议转换装置
CN104932373A (zh) * 2015-06-09 2015-09-23 东华大学 一种智能工业网络协议无线转换器

Also Published As

Publication number Publication date
CN106493492A (zh) 2017-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102547592B (zh) 一种数据传输方法及装置
CN100417141C (zh) 一种组播业务实现方法
EP2751963A1 (en) Topology discovery in a hybrid network
CN104518973A (zh) 一种基于sdn环境的数据的可靠组播传输方法
JP6345810B2 (ja) 逆方向給電管理方法、装置及びシステム
CN106493492B (zh) 一种基于WiFi的CAN总线星形网络实现方法及装置
CN104426758A (zh) 传输控制系统、装置及方法
CN103716092B (zh) 一种总线型网络中双向光纤通信的组网系统的通信方法
CN103428306A (zh) 网元设备上线方法、设备及系统
CN106357542A (zh) 提供组播业务的方法和软件定义网络控制器
CN110995315B (zh) 一种基于高速电力线载波的通信方法
EP2892196B1 (en) Method, network node and system for implementing point-to-multipoint multicast
US8861529B2 (en) Ethernet apparatus and method of adjusting transmission rate thereof
CN104754521B (zh) 一种报文转发方法、无线接入点、无线控制器和系统
CN103051738B (zh) 一种dhcp地址分配方法和系统
CN101442422B (zh) 一种数据的传输方法、系统及装置
CN102710510A (zh) 信息处理方法、装置及系统
CN103051530B (zh) 一种用于智能变电站报文的多网口发送优化方法
CN104486187A (zh) 一种动态同步的can通讯设备和方法
WO2015168908A1 (zh) 资源调度方法、装置及系统
CN104023317A (zh) 一种低功耗多播路由网络及其多播路由方法
CN103051985B (zh) 一种以太网光纤通道路由转发数据的方法及其设备
CN102882555A (zh) 域接入控制的方法及域搜寻的方法及通信设备
CN102938743B (zh) 数据传输方法及装置
CN102938866B (zh) 传输vlan信息的方法、设备和系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant