【方案探讨】关于《串口转以太网，CAN总线》的讨论

CAN-MixNet解决方案.pdf
CAN总线优势
1、多个CAN结点可以同时发送数据（多主发送）。
2、最高速度可达1Mbps，在传输速率50Kbps时，传输距离可以达到1公里。在10Kbps速率时，传输距离可以达到5公里。
3、支持网段划分，多个网段之间数据传输完全隔离，相当于虚拟出若干独立的虚电路。
4、差分电平传输及全自动硬件级CRC校验机制，确保可靠数据传输。
5、每条CAN总线最多可以连接110结点。
方案一：CAN-bus以太网网关

CAN-bus以太网网关
将每个CAN-bus端口数据转发到对应的TCP/IP端口，上位机软件通过CAN ID或通讯协议来区分数据。
此方案可以同时将CAN-bus设备，RS232/RS485设备统一到更高端的以太网中。 充分利用以太网的高速传输、集中管理、低成本光纤传输等特性，可以极大的提高系统的整体水平。
CAN-bus结点可以是CAN-bus转UART或任何一种符合CAN-bus标准的产品。可以使用Socket方式，或虚拟串口方式与设备进行通讯。
此方案可以代替传统的CAN接口卡。
 
　
方案二：CAN-bus 多主发送方案

　
CAN-bus以太网交换机根据CAN ID来区分一条CAN-bus上不同结点的数据，并根据设置的转发规则，将指定CAN ID的数据转发到指定的TCP/IP端口。
从TCP/IP端口接收到的数据，也根据转发规则所设置的CAN ID构建CAN数据包，并发送到CAN-bus网络。
CAN-bus结点可以是CAN-bus转UART或任何一种符合CAN-bus标准的产品。可以使用Socket方式，或虚拟串口方式与SNode进行通讯。
实现一路CAN-bus总线中，一个结点对应一个TCP/IP端口或虚拟COM口，每个CAN-bus结点的数据传输相互隔离，并可工作在全双工模式，充分发挥了CAN-bus多主发送的特性。
图例说明：
CAN-bus结点1 ID：100<->SNode规则A，TCP/IP6020端口<->虚拟串口COM2
CAN-bus结点2 ID：101<->SNode规则B，TCP/IP6021端口<->虚拟串口COM3
CAN-bus结点3 ID：102<->SNode规则C，TCP/IP6022端口<->虚拟串口COM4
CAN-bus结点4 ID：103<->SNode规则D，TCP/IP6023端口<->虚拟串口COM5
CAN-bus结点5 ID：104<->SNode规则E，TCP/IP6024端口<->虚拟串口COM6
CAN-bus结点6 ID：105<->SNode规则F，TCP/IP6025端口<->虚拟串口COM7
CAN-bus结点7 ID：106<->SNode规则G，TCP/IP6026端口<->虚拟串口COM8
CAN-bus结点8 ID：107<->SNode规则H，TCP/IP6027端口<->虚拟串口COM9
　
方案三：利用CAN-bus扩展RS485总线

RS485总线在实际使用过程中经常遇到结点数限制、传输距离不够等问题。
以CAN-bus作为网络主干，RS485总线作为分支，可以利用现有的2线铜缆线路来扩展RS485网络规模，并且可以提高RS485网络的可靠性。
上图将8路RS485总线汇总到一条2线铜缆的CAN-bus总线上。在上位机，利用虚拟串口技术，分离出8个虚拟串口，对应8条独立的RS485总线，每路RS485都可以至少接入20个结点，这样就可以将RS485结点数扩展到160个。
配合CAN-bus以太网交换机（SNode）、CAN-bus转RS485和虚拟串口技术，无需修改任何现有的软件、硬件，就可以直接升级到此方案。
   
 
方案四：CAN-bus、UART透明数据传输

利用CAN-bus优势，可以在2线铜缆上实现以一对一或一对多方式，透明传输多路RS232/RS485数据。
所有UART转CAN-bus产品均支持网段划分，将2个结点或多个结点划分为不同网段，网段之间的数据传输完全独立，互不干扰。
所有UART转CAN-bus产品均兼容RS232/RS485通讯模式，完全透明传输各类串口通讯协议，如Modbus RTU等。
传输模式及编程接口
设备的支持<流传输模式>和<CAN数据包>两种传输模式。
<流传输模式>：兼容RS232/RS485工作方式（默认模式）
<CAN数据包模式>：支持包括CAN ID在内的所有CAN2.0A/B高级特性及CAN-bus底层数据，数据结构及功能类似于传统的CAN接口卡。此模式需要使用特定格式的传输报文进行数据传输。
　
设备支持Socket TCP/IP、UDP直连或虚拟串口两种访问方式。
Socket TCP/IP、UDP直连：使用Socket TCP/IP或UDP与设备通讯时，请开启KeepAlive功能，并设置断线检测为10秒，这样就可以快速检测出线路的物理中断。
虚拟串口：使用VSPM虚拟串口软件，可以将设备的TCP/IP或UDP映射为本机虚拟COM口，用户软件直接使用这些串口即可与设备进行通讯。