趣解系列第五集:趣解CAN协议
你以为工业通信协议就只有 Modbus 的一问一答、MQTT 的一人一线?那你可能忽略了一个隐藏“老炮”:
CAN 协议,全称 Controller Area Network。
它不像别人那样“等你来问”,它是谁有话就说,谁话多谁先说,工业现场的“公交车调度大师”!
CAN 是什么?
CAN 协议最早是德国博世为汽车设计的通信协议。没想到这位“汽车出身”的选手,在工业圈子混得风生水起:
PLC 控制、工业机器人、储能高压箱、AGV 自动小车、风电、光伏……
只要是多节点、对实时性要求高、环境干扰大的地方,都能看到它大显身手!
它是怎么通信的?
CAN 的通信模式很像公交系统:
所有设备挂在 两根线 上(没错,就两根线,A和B)
谁要发消息就“广播”出去
所有设备都“听得见”,但只有“对号入座”的那个会认真“听”
更绝的是,它不需要“主站”发号施令,每个节点都有发言权。不过别担心会打架,因为:谁的 ID 优先级高,谁先说话!(ID 越小,等级越高)
这叫仲裁机制,CAN 协议天生自带,不抢不吵,稳!
为什么工业场景喜欢它?
抗干扰强:电力、噪声多的环境依然稳如老狗。
实时性好:微秒级响应,不怕掉链子
多节点支持:一个 CAN 总线可挂上百个节点
错误自动恢复:自带CRC校验、错误重发、自动下线机制
布线简单:两根线,省钱省事省心!
一句话:稳、快、省、能打!
CAN2.0A vs CAN2.0B,你选哪个?
目前大部分设备都兼容A/B双版本,新项目直接上B更灵活!
应用案例举几个:
工业机器人:多轴协调,全靠 CAN 实时联动
储能系统:高压箱状态采集、BMS 通信都靠它
汽车控制:ABS、防撞雷达、车窗电机,统统用 CAN
楼宇自动化:电梯、空调等分布式系统也爱用
CAN跟CANopen 和 J1939之间的区别
很多人听说过 CAN,但一提到 CANopen 和 J1939 就迷糊了:这三兄弟到底啥关系?谁更适合我的项目?
别急,我们来串个亲戚谱
CAN:大家的老祖宗
CAN 是最底层的通讯协议,只定义了怎么发送数据、怎么检测错误、谁先发谁后发,就像“马路+交通规则”,但不管你运的是快递还是乘客,也不管你是货车还是跑车。
CANopen:工控界的“项目经理”
CANopen 是建立在 CAN 基础上的高级协议,专注工控设备的应用层标准化。它不仅定义了数据结构,还管“谁跟谁说话”、“说什么话”、“怎么组网”。
典型应用:
机器人关节控制
伺服驱动器、编码器
医疗设备、楼宇自动化等
关键词:灵活、自定义、可扩展
J1939:重型机械的“老司机”
J1939 同样基于 CAN,不过它是专为卡车、大巴、工程机械、农机设备等“重型选手”打造的标准。
它的特点是——设备类型少、消息固定、稳定性超强。每个 PGN(参数组号)代表一个固定功能,比如转速、电压、油温。
典型应用:
发动机控制
车载诊断(OBD)
自动变速系统
关键词:稳定、标准化、耐造
谁更适合你的项目?
所以,CAN 就像一个通用的“USB口”,你要接鼠标还是U盘,就看你选的是 CANopen 还是 J1939。
CAN 和 RS-485,到底谁更强?
CAN 和 RS-485 都是工业现场的“老将”,但各有特点,咱们来一波快速对比:
换句话说:
CAN 就像高智能的“多车道高速公路”,多个设备能同时“开车”,自动判断谁先通行,出错还能自动重试,效率和安全感爆棚。
RS-485 更像“单车道乡村公路”,一辆车一个时间段通过,大家排队通行,简单稳定,但流量有限。
ARMxy系列X板远程支持CAN接口
钡铼技术的 ARMxy 系列控制器原生支持 CAN 接口,其中搭载的 X IO 板提供 2 路 CAN,支持 CAN 2.0A 和 2.0B 协议,既适配标准帧,又兼容扩展帧,具备良好的协议灵活性。
目前已在多个项目中广泛应用,包括:
储能系统:作为高压箱与液冷系统的数据桥梁;
AGV小车:用于车体与调度系统之间的可靠通信;
工业现场控制:连接驱动器、传感器等 CAN 总线设备,构建稳定、高效的数据链路。
不论你是想用原始 CAN 开发,还是部署 CANopen / J1939 协议栈,ARMxy 都能轻松应对,边缘计算 + 多协议转换 + AI 算力处理,一机多能!
已发布内容回顾:
第1集:趣解 Modbus 协议
第2集:趣解 MQTT 协议
第3集:趣解 Node-RED
第4集:趣解 OPC UA
第5集:你现在正在看