发表于：2011/4/16 11:41:20
#0楼
勾股通信最新推出具有世界水平的大型CAN总线光纤传输平台
在传统的应用中，在当前大多数工程师的思维是，CAN总线就是应用于小区域系统
我们的出发点就是将具有众多优点的CAN总线应用于大区域系统，于是产生了MinibusNet，
"小总线网络"意为采用小总线网段组成的大区域通信网络。
MinibusNet通信平台是勾股通信从2008年开始研发的适合SCADA系统的通信方案，
通过多年的改进，并与世界巨头的项目合作，使本系统成熟，可以大力推广与应用。
（如有需求意向，13605357723咨询，勾股通信,www.gougunsk.com）
面向的应用:
大型消防控制系统
市政自来水控制系统
市政污水处理系统
市政排水系统
天燃气管道监控系统
城市环境监测系统
配网自动化系统
电源环境监控系统
大区域慢速过程控制系统
水利及环境监测系统
能源井下检测系统
高速公路信息系统
遂道监测系统
区域楼宇自动化系统
www.gougunsk.com
面向这些应用的系统所共有的几个特点
系统区域大且分布分散
设备的节点多
对系统的成本要求很敏感
整个系统的通信量的要求不平衡不均等
通信速率要求相对适中
对可靠性要求高
系统对实时性的要求较适中（需求响应时间在秒级）
（如有需求意向，13605357723咨询）
基本平台的组网结构:
采用本平台在组网结构上可以组成点对点，链网及环网，
每个节点都是CAN网络到专有光纤的网关，
最多可连接64个CAN电缆网段，全网统一速率，
最高可以支持1M的速率，且传输距离与速率无关
传输平台的几个性能参数:
采用光纤网络连接方式
最长联接距离300公里（如有需求意向，13605357723咨询）
网络的最大连接节的CAN网段数:64个CAN电缆网段
光纤上的最高峰值速率可达320K帧/秒
支持突发模式传输（如有需求意向，13605357723咨询）
支持标准传输模式与增强安全模式两种CAN数据传输方式
光到光的延时最小为200ns，最大为8.7us
网络中的任一CAN节点设备发送的数据传到另一节点的最大延时是以CAN帧的传输时间为单位,
最小为1帧，最大为光纤节点的2倍加6帧
支持CAN2.0A、CAN2.0B（如有需求意向，13605357723咨询）
协议型，基于CAN的帧传输
采用CGNTP协议（CAN Gateway Network Transport Protocol）实现增强安全模式
支持多种速率，开关设置，最高速率可达1000kbps
网络的最大节点数可到64*31=1984个
CAN总线驱动器采用PCA82C251（如有需求意向，13605357723咨询）
CGNTP协议介绍（CAN Gateway Network Transport Protocol）
本协议是为解决在MinibusNet上传输CAN数据时的安全性而提出传输规则协议，全网采用本协议
可以做到，任一个CAN节点发送的数据均可以安全的传到全网上的其他任一节点，并在网关层
执行了基CAN帧的优先级发送；具体实现上是由CAN数据节点与CAN光纤网关共同实现，可以达到
全网流控，在任何情况下（包括总线在满负载流量情况）全网数据传输的安全性，从而实现CAN
总线的最基本优点：（如有需求意向，13605357723咨询）
对等传输
突发数据模式
采用仲栽方式实现的总线控制权
实现了传输数据链路层的数据安全性
本协议采用将接收的帧数据通过网络缓存后，依CAN总线协议转发，在标准模式传输时，如果总
线突发流量不大(网络中每个节点缓存160帧)，网络是安全的，如果高优先级流量突发数据帧长
时间过多，且持续超过单总线的最大容量，可能会引起总线的部分帧丢失。
在标准传输模式下，总线传输对于数据终端是透明的，传输对于数据不改变任何内容。
（如有需求意向，13605357723咨询）
在增强安全模式下，为了实现总线传输在所有条件下的传输安全，在传输过程中，传输设备可能
会将CAN帧中ID号的最高位改变，同时要求CAN帧中的ID号的最高位保留给网络传输协议CGNTP，
总线的数据终端在发送CAN帧时一定将ID号的最高位发送为"1"，接收时忽略接收帧中ID号的最高位，
其他方面，传输对于数据终端是透明的。
为什么要选用此通信方案
从系统通信网络结构上分析：
传统的RS232/485组成的通信网络（如Modbus及多种私有协议网络）,属于低端方案
成本低，性能低；速率较低（通常几K到几十K），通常使用轮询的方式，更加降低了网络的通信效率
（如有需求意向，13605357723咨询）
当前认为的工业以太网通信方案是高端方案,虽然通信的性能上可以达到上面系统对通信的多种要求,
但成本过高是其最大的弱点，同时对系统中的终端要求也太高，因为终端中必须实现TCP/IP协议，
这不仅增加了成本，也提高了产品的研发难度，对产品供应商提出的要求太高，使新产品难以实现。
所以这种方案在上面提到的系统中很少被采用;（如有需求意向，13605357723咨询）
鉴于上面高端方案的难度太高，所以又出现了传统终端+以太网网关的方案，此方案是将传统的数据终端加上
专用的转到以太网的网关实现网络通信的方案，但此方案仍有成本高（网络成本及增加的网关设备），系统
结构复杂，因大多数网关因成本原因而使性能大大降低，同时因多种协议转换的不统一性，使系统的稳定性
大大降低，所以这种过渡方案也是没有方法的方法了。（如有需求意向，13605357723咨询）
除上面低端与高端方案外，还有一种是采用成熟的现场总总线方案，最典型的是Profibus总线方案，在网络结构，
通信速率(常用的为500K或1.5M)，传输可靠性，组成的系统规模及解决问题的适用性等方面都是最好的选择，
但这类方案的最大问题是几乎全都不公开，就算认为最公开的Profibus，也仅是从站公开，
对于系统方案产品供应商，无法在系统上实现这样的系统或实现这些的成本是这些产品供应商
无法承受的，所以这种方案在上面的这些应用系统中应用也很少；
（如有需求意向，13605357723咨询，勾股通信,www.gougunsk.com）
采用CGNTP实现的MinibusNet通信方案在设计上定位成具有低端通信方案成本优势的中端通信方案，
在通信距离与范围上可以满足上面应用的多种系统的要求，可以最大达到300KM
在通信速率上可以的从几K到1000K之间的多种速率以满足不同种类系统的需求
在实现数据终端的难度上与传统的RS232/485方案几乎一样,对数据终端的研发难度要求低
在实现数据终端的产品的成本上与传统的RS232/485方案几乎一样,各种各样的控制器基本都有的CAN接口,
这一点与实现有网络接口的方案差别最大，也与采用像Profibus总从站方案相比也有明显的优势
在组成系统后的性能上，因实现了对等通信与突发通信的可靠性，所以系统的软件架构简单,编程难度低
这一点上就算最原始的RS232/485方案都无法与之相比，其他的方案更没有可比性了。
（如有需求意向，13605357723咨询，勾股通信,www.gougunsk.com）
在传统的应用中，在当前大多数工程师的思维是，CAN总线就是应用于小区域系统
我们的出发点就是将具有众多优点的CAN总线应用于大区域系统，于是产生了MinibusNet，
"小总线网络"意为采用小总线网段组成的大区域通信网络。
MinibusNet通信平台是勾股通信从2008年开始研发的适合SCADA系统的通信方案，
通过多年的改进，并与世界巨头的项目合作，使本系统成熟，可以大力推广与应用。
（如有需求意向，13605357723咨询，勾股通信,www.gougunsk.com）
面向的应用:
大型消防控制系统
市政自来水控制系统
市政污水处理系统
市政排水系统
天燃气管道监控系统
城市环境监测系统
配网自动化系统
电源环境监控系统
大区域慢速过程控制系统
水利及环境监测系统
能源井下检测系统
高速公路信息系统
遂道监测系统
区域楼宇自动化系统
www.gougunsk.com
面向这些应用的系统所共有的几个特点
系统区域大且分布分散
设备的节点多
对系统的成本要求很敏感
整个系统的通信量的要求不平衡不均等
通信速率要求相对适中
对可靠性要求高
系统对实时性的要求较适中（需求响应时间在秒级）
（如有需求意向，13605357723咨询）
基本平台的组网结构:
采用本平台在组网结构上可以组成点对点，链网及环网，
每个节点都是CAN网络到专有光纤的网关，
最多可连接64个CAN电缆网段，全网统一速率，
最高可以支持1M的速率，且传输距离与速率无关
传输平台的几个性能参数:
采用光纤网络连接方式
最长联接距离300公里（如有需求意向，13605357723咨询）
网络的最大连接节的CAN网段数:64个CAN电缆网段
光纤上的最高峰值速率可达320K帧/秒
支持突发模式传输（如有需求意向，13605357723咨询）
支持标准传输模式与增强安全模式两种CAN数据传输方式
光到光的延时最小为200ns，最大为8.7us
网络中的任一CAN节点设备发送的数据传到另一节点的最大延时是以CAN帧的传输时间为单位,
最小为1帧，最大为光纤节点的2倍加6帧
支持CAN2.0A、CAN2.0B（如有需求意向，13605357723咨询）
协议型，基于CAN的帧传输
采用CGNTP协议（CAN Gateway Network Transport Protocol）实现增强安全模式
支持多种速率，开关设置，最高速率可达1000kbps
网络的最大节点数可到64*31=1984个
CAN总线驱动器采用PCA82C251（如有需求意向，13605357723咨询）
CGNTP协议介绍（CAN Gateway Network Transport Protocol）
本协议是为解决在MinibusNet上传输CAN数据时的安全性而提出传输规则协议，全网采用本协议
可以做到，任一个CAN节点发送的数据均可以安全的传到全网上的其他任一节点，并在网关层
执行了基CAN帧的优先级发送；具体实现上是由CAN数据节点与CAN光纤网关共同实现，可以达到
全网流控，在任何情况下（包括总线在满负载流量情况）全网数据传输的安全性，从而实现CAN
总线的最基本优点：（如有需求意向，13605357723咨询）
对等传输
突发数据模式
采用仲栽方式实现的总线控制权
实现了传输数据链路层的数据安全性
本协议采用将接收的帧数据通过网络缓存后，依CAN总线协议转发，在标准模式传输时，如果总
线突发流量不大(网络中每个节点缓存160帧)，网络是安全的，如果高优先级流量突发数据帧长
时间过多，且持续超过单总线的最大容量，可能会引起总线的部分帧丢失。
在标准传输模式下，总线传输对于数据终端是透明的，传输对于数据不改变任何内容。
（如有需求意向，13605357723咨询）
在增强安全模式下，为了实现总线传输在所有条件下的传输安全，在传输过程中，传输设备可能
会将CAN帧中ID号的最高位改变，同时要求CAN帧中的ID号的最高位保留给网络传输协议CGNTP，
总线的数据终端在发送CAN帧时一定将ID号的最高位发送为"1"，接收时忽略接收帧中ID号的最高位，
其他方面，传输对于数据终端是透明的。
为什么要选用此通信方案
从系统通信网络结构上分析：
传统的RS232/485组成的通信网络（如Modbus及多种私有协议网络）,属于低端方案
成本低，性能低；速率较低（通常几K到几十K），通常使用轮询的方式，更加降低了网络的通信效率
（如有需求意向，13605357723咨询）
当前认为的工业以太网通信方案是高端方案,虽然通信的性能上可以达到上面系统对通信的多种要求,
但成本过高是其最大的弱点，同时对系统中的终端要求也太高，因为终端中必须实现TCP/IP协议，
这不仅增加了成本，也提高了产品的研发难度，对产品供应商提出的要求太高，使新产品难以实现。
所以这种方案在上面提到的系统中很少被采用;（如有需求意向，13605357723咨询）
鉴于上面高端方案的难度太高，所以又出现了传统终端+以太网网关的方案，此方案是将传统的数据终端加上
专用的转到以太网的网关实现网络通信的方案，但此方案仍有成本高（网络成本及增加的网关设备），系统
结构复杂，因大多数网关因成本原因而使性能大大降低，同时因多种协议转换的不统一性，使系统的稳定性
大大降低，所以这种过渡方案也是没有方法的方法了。（如有需求意向，13605357723咨询）
除上面低端与高端方案外，还有一种是采用成熟的现场总总线方案，最典型的是Profibus总线方案，在网络结构，
通信速率(常用的为500K或1.5M)，传输可靠性，组成的系统规模及解决问题的适用性等方面都是最好的选择，
但这类方案的最大问题是几乎全都不公开，就算认为最公开的Profibus，也仅是从站公开，
对于系统方案产品供应商，无法在系统上实现这样的系统或实现这些的成本是这些产品供应商
无法承受的，所以这种方案在上面的这些应用系统中应用也很少；
（如有需求意向，13605357723咨询，勾股通信,www.gougunsk.com）
采用CGNTP实现的MinibusNet通信方案在设计上定位成具有低端通信方案成本优势的中端通信方案，
在通信距离与范围上可以满足上面应用的多种系统的要求，可以最大达到300KM
在通信速率上可以的从几K到1000K之间的多种速率以满足不同种类系统的需求
在实现数据终端的难度上与传统的RS232/485方案几乎一样,对数据终端的研发难度要求低
在实现数据终端的产品的成本上与传统的RS232/485方案几乎一样,各种各样的控制器基本都有的CAN接口,
这一点与实现有网络接口的方案差别最大，也与采用像Profibus总从站方案相比也有明显的优势
在组成系统后的性能上，因实现了对等通信与突发通信的可靠性，所以系统的软件架构简单,编程难度低
这一点上就算最原始的RS232/485方案都无法与之相比，其他的方案更没有可比性了。
（如有需求意向，13605357723咨询，勾股通信,www.gougunsk.com）