二．CAN-bus 总线在工程机械中的应用

    由于嵌入式电脑、网络通讯、微处理器、自动控制等先进技术的日渐广泛应用，工程机械控制系统的性能和集成度已经有了很大的提高。而CAN-bus 总线由于良好性能，特别适合于工程机械中各电子单元之间的互连通讯。随着CAN-bus 总线技术的引入，工程机械中基于CAN-bus 总线的分布式控制系统取代原有的集中式控制系统，传统的复杂的线束被CAN-bus 总线所代替：系统中各种控制器、执行器以及传感器之间通过CAN-bus 总线连接，线缆少、易敷设，实现成本低，而且系统设计更加灵活，信号传输可靠性高，抗干扰能力强。

    目前CAN-bus 总线技术在工程机械上的应用越来越普遍。国际上一些著名的工程机械大公司如CAT、VOLVO、利勃海尔等都在自己的产品上广泛采用CAN-bus 总线技术，大大提高了整机的可靠性、可检测和可维修性，同时提高了智能化水平。而在国内，CAN-bus总线控制系统也开始在工程汽车的控制系统中广泛应用，在工程机械行业中也正在逐步推广应用。

    三． iCAN 网络在工程机械中的应用

    1．iCAN 网络的介绍

    iCAN 协议即“Industry CAN-bus Application Protocol”，是现场总线CAN-bus 的应用层协议之一，具有理解简单、易于实现、实时可靠的特点。iCAN 网络是面向于自动控制领域、基于CAN-bus 总线和iCAN 协议的控制系统。该系统的目标就是解决用户在CAN-bus 应用领域中的通讯控制或者数据采集问题。

    将CAN-bus 网络的数据链路层、物理层与一个高效的用户层结合在一起，既可以保障底层使用CAN-bus 总线的高效、实时、可靠的特点，又能够建立一个易于实现、成本较低、效率良好的数据通讯网络方案。这就形成了一个基于现场总线CAN-bus 的完整通讯网络以及数据采集方案，也就是iCAN 网络的诞生。

    iCAN 网络构建非常灵活，结构简单，成本较低；并且iCAN 网络具有易于组态，安装、运行、维护简便的特点。iCAN 网络组成结构如下图所示，包括了iCAN 模块、CAN-bus 接口卡以及CAN-bus 网关/网桥设备。

    四．应用实例：起重力矩限制系统

    1．简介

    起重力矩限制系统为汽车起重机控制系统中一个重要组成部分。该系统通过对起重机械中长度传感器、角度传感器以及压力传感器等输出数据进行分析处理，实现对系统工作时起重力矩的实时监控，以保证起重机工作在安全状态下。而且该系统能够实时记录起重机作业中的危险工况，为事故的分析处理提供可靠的依据。

    该系统要求能够实时采集长度传感器、角度传感器以及压力传感器的输出数据，其中长度传感器、角度传感器以及压力传感器的信号输出类型主要为电压或者电流信号，传感器信号的通道共有4 路。此外系统要求提供4 路数字量输出通道。

    2．解决方案

    起重力矩限制系统的CAN-bus解决方案为：系统采用一块PC104-CAN2I双路CAN接口卡、一个iCAN-4017 模拟量输入模块以及一个iCAN-4050 数字量输入输出模块。起重力矩限制系统结构示意图如下图 3 所示：

    五．结论

    CAN-bus 总线的应用使工程机械控制系统功能具有良好的可扩展性，易于实现对各分系统得集中监测和管理。此外CAN-bus 总线的应用使用户的使用、维护、故障诊断更加灵活和方便，例如起重机在出厂调试时，工厂计算机系统可以通过CAN-bus 总线访问其控制系统，记录保存调试数据，以作为在故障时维修的原始参考数据。

    随着CAN-bus 总线在工程机械中的不断应用，必将大大提高工程机械的可靠性、可检测、可维修性以及智能化水平。依靠强大的专业开发团队、NXP 半导体的领先技术，我们始终执着于工程机械行业中CAN-bus 总线的应用推广，为客户提供更多的优质的解决方案。