1.引言

又迅自动化 依托 交通大学，总结30多年大型电厂控制系统IO模块的设计、生产经验，利用当今最先进的电子技术，结合 CAN总线 、以太网的优点，扬长避短，精心设计出目前国内性价比最好的现场总线网络集成技术CANWeb， CANWeb特点如下：

(1) CANWeb 网络中的 各个节点（CANWeb节点分主站、从站2种） 配置简单，不需要编程，点击鼠标、键盘即可快速、轻松完成；

(2) 用户通过 以太网Modbus协议与 主站 高速交换数据，主站再与从站实时交换数据；

(3) 用户通过 主站 的以太网Web浏览功能，可轻松完成对 从站 的监控、配置等操作；

(4) CANWeb是一种架构在成熟CAN技术上的高层通讯协议，继承CAN总线技术的一切优点：实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本极低；克服了CAN的缺点：CAN编程难，带CAN口的上位控制器不普遍。

(5) CANWeb继承了以太网的优点：编程、调试、配置简单、Web浏览、高速、上位控制器一般都自带以太网口；克服了以太网的缺点：星型拓扑结构、布线麻烦，布线成本高、接口成本高等。

2.   CANWeb拓扑结构介绍：

从站SIO (Slave IO)： CANWeb网络可有多个从站(<99)，从站需配置 CAN口的通信速度及从站的Id号（Id号推荐范围为1~98,99预留为SIO的SysCfg跳线短接时强制的Id），从站SIO可以为 多通道IO模块、温度、压力现场智能仪表、电动调节阀等设备。

主站MST (Master Station)：CANWeb网络可有多个主站，主站只需配置 CAN口的通信速度，在一个 CANWeb网络上，多个不同的主站MST 可接不同的上位设备，如接控制器、接无纸记录仪、接监视LED显示盘、接手操器等

2.1.    CANWeb单网结构：

2.2.   CANWeb冗余双网结构：

2.3.    控制器的冗余设计拓扑结构：

在DCS系统设计中，要求 控制器、 CANWeb总线 冗余设计，见下图。

 3.   CANWeb可靠性的确定：

l       SIO上传数据包 到MST 丢包的检查：

    比较SIO上传数据包的数量 与 MST 接收 SIO 的数据包的数量的差值，来 判断SIO上传数据包的丢包状况。

l       MST 下传 数据包 到SIO 丢包的检查：

对下传的寄存器AO数据，延时检查对应的寄存器AI数据，如不相等，MST下传数据丢包。

l       SIO 对CANWeb网络 每秒 心跳包的发送，可用于判断SIO的通信状态。[page]

4.   主站(MST) 上 从站(SIO)配置表的 生成（3种方法）：

l       配置好 MST SIO 的 CAN 速度，SIO的 Id号，连接好 CANWeb网络，通过 配置软件IOCfg 自动 扫描 读 CANWeb网络的SIO，见上图标号(1)，自动读取的SIO配置 可保存为 SIO配置文件，如：CANIO从站.iocfg 文件, 见上图标号(2)。

l       读入已保存的 SIO配置文件，见上图标号(3)。

l       手动输入 SIO配置，见上图标号(4)。

5.   CANWeb网络的监控及调试：

l       通过MST 的Web网页可监视 CANWeb 网络运行的状态：各个SIO的通信状态、丢包检查、控制或采集变量值的变化；

l       通过MST 的Web网页可手动控制SIO的DO、AO的输出；

l       通过MST 的Web网页可手动强制控制SIO的DI、AI的输出，方便系统调试；

l       在SIO的SysCfg跳线短接时(SysCfg跳线短接SIO的速度强制为1Mbps、Id强制为99)，通过 配置软件IOCfg可配置SIO的参数，如CAN速度、SIO的Id、SIO的上传周期的设置等。

下图为从站总览Web页面：

下图为某一具体从站Web页面：

 下图为某一具体从站 DO输出操作 Web页面：

6.   从站SIO的存储空间分配表：

7.   主站MST的存储空间分配表：

 8.    CAN总线的优点： 

1)   具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点， 传输速率最高1Mbps/40m，单根双绞线距离最远可达 5kbps/10km；

2)   采用双线串行通信方式，布线成本低，检错能力强，可在高噪声干扰环境中工作；

3)   具有优先权和仲裁功能，多个控制模块通过CAN 控制器挂到CAN-bus 上，形成多主机局部网络；

4)   可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文；

5)   可靠的错误处理和检错机制；

6)   发送的信息遭到破坏后，可自动重发；

7)   节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能；

8)   报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息、优先级信息。

9.   以太网Modbus的优点

以太网Modbus协议是当今世界上应用最为广泛的工业自动化通信协议，国家标准为GB/T 19582-2008《基于Modbus协议的工业自动化网络规范》，以太网Modbus的优点：

1)实时性好：
  具有相当高的数据传输速率，可达千兆甚至更快，使用智能交换机技术可克服以太网CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术带来的通信延迟的缺点；
2)可靠性高：
   以太网技术是天生的电气隔离的技术，并可很容易实现光电隔离；
3)性价比高：
   以太网是当今现有局域网采用的最通用、最广泛的通信协议标准，性价比极高。
4)组网方便：
  允许使用不同的物理介质和构成不同的拓扑结构；不同的传输介质如：同轴电缆、双绞线、光纤、无线等；
5)编程调试容易：
   基于TCP/IP的以太网采用国际主流标准，协议开放编程简单，市面多种带以太网的ARM 芯片支持Web编程；
6)维护方便：
   以太网技术沿用多年，已为众多的技术人员所熟悉，市场上能提供广泛的设置、维护和诊断工具，以太网技术已成为事实上的通信的统一标准。