История развития. CAN (Controller Area Network - "область, охваченная сетью контроллеров") представляет собой комплекс стандартов для построения распределенных

CAN (Controller Area Network - "область, охваченная сетью контроллеров") представляет собой комплекс стандартов для построения распределенных промышленных сетей, который использует последовательную передачу данных в реальном времени с очень высокой степенью надежности и защищенности. Центральное место в CAN занимает протокол канального уровня модели OSI. Первоначально CAN был разработан для автомобильной промышленности, но в настоящее время быстро внедряется в область промышленной автоматизации. Это хорошо продуманный, современный и многообещающий сетевой протокол. Начало развития CAN было положено компанией Bosch в 1983 г., первые микросхемы CAN контроллеров были выпущены фирмами Intel и Philips в 1987 году, в настоящее время контроллеры и трансиверы CAN выпускаются многими фирмами, в том числе Analog Devices, Inc., Atmel Corp. Cast, Dallas Semiconductor, Freescale, Infineon, Inicore Inc., Intel, Linear Technology, Maxim Integrated Products, Melexis, Microchip, National Semiconductor, NXP, OKI, Renesas Technology Corp., STMicroelectronics, Yamar Electronics, Texas Instruments.

В России интерес к CAN за последние годы сильно возрос, однако контроллерного оборудования для CAN в России крайне мало, в десятки или сотни раз меньше, чем для Modbus или Profibus. Среди протоколов прикладного уровня для работы с CAN наибольшее распространение в России получили CANopen и DeviceNet.

В настоящее время CAN поддерживается 11-ю стандартами ISO, в том числе ISO - Diagnostics.

CAN охватывает два уровня модели OSI: физический и канальный (таблица 1.1). Стандарт не предусматривает никакого протокола прикладного 7-го уровня модели OSI. Поэтому для его воплощения в жизнь различные фирмы разработали несколько таких протоколов: CANopen (организации CiA), SDS (фирмы Honeywell Micro Switch Division), CAN Kingdom (фирмы Kvaser), DeviceNet (фирмы Allen-Bradley, ставший Европейским стандартом в 2002 г.) и ряд других.

CAN характеризуется следующими основными свойствами:

- каждому сообщению (а не устройству) устанавливается свой приоритет;

- гарантированная величина паузы между двумя актами обмена;

- гибкость конфигурирования и возможность модернизации системы;

- широковещательный прием сообщений с синхронизацией времени;

- непротиворечивость данных на уровне всей системы;

- допустимость нескольких ведущих устройств в сети ("многомастерная сеть");

- способность к обнаружению ошибок и сигнализации об их наличии;

- автоматический повтор передачи сообщений, доставленных с ошибкой, сразу, как только сеть станет свободной;

- автоматическое различение сбоев и отказов с возможностью автоматического отключения отказавших модулей.

К недостаткам можно отнести сравнительно высокую стоимость CAN-устройств, отсутствие единого протокола прикладного уровня, а также чрезмерную сложность и запутанность протоколов канального и прикладного уровня, изложенных в стандартах организации CAN in Automation(CiA).