ЖУРНАЛ СТА №3/1999

и тестирование которой в реальных условиях уже потрачены силы боль- шого числа разработчиков и экспер- тов. Во-вторых, появляется возмож- ность интегрирования модулей сто- ронних производителей и простого наращивания сети в будущем, приме- нения широкого спектра имеющихся на рынке инструментальных средств для того или иного HLP, что значитель- но снижает время и стоимость разра- ботки и положительно сказывается на показателях надежности. В-третьих, протоколы HLP позволяют макси- мально эффективно задействовать многие преимущества CAN, особенно при работе в режиме реального вре- мени. И, наконец, немалое число все- возможных групп пользователей и производителей оборудования для тех или иных HLP способны если не ре- шить за разработчика его задачу, то уж, во всяком случае, значительно облег- чить ему жизнь. А многочисленность существую- щих CAN-протоколов прикладного уровня — на сегодня их уже более че- тырех десятков — наряду с наличием метапротоколов (например CAN Kingdom) в известной мере снимает проблему, связанную с оборотной стороной любой стандартизации и заключающуюся в ограничении сво- боды системного разработчика. Среди многообразия CAN HLP, пред- ставленных на современном рынке CAN-технологий, особого внимания заслуживают четыре поддерживае- мых ассоциацией CiA и получивших наибольшее распространение в по- следнее время. Это CAL/CANopen, CAN Kingdom, DeviceNet и SDS (Smart Distributed System). CAL (CAN Application Layer) Одной из глав- ных целей созда- ния организации CiA в 1992 году бы- ла разработка и по- следующая под- держка открытого протокола при- кладного уровня (7-й уровень моде- ли OSI), предназна- ченного для CAN- сетей в сфере про- мышленной авто- матизации. В каче- стве прототипа при разработке такого протокола был взят уже существовав- ший в то время и положительно заре- комендовавший себя HLP, разработан- ный фирмой Philips. Результатом его апробации и последующего усовер- шенствования специальной рабочей группой CiA явилось опубликование в 1993 году спецификаций CAL — CAN Application Layer (CiA DS 20x). Фунда- ментом CAL служит канальный уро- вень CAN. CAL не является ориентиро- ванным на конкретные приложения стандартом протокола, не содержит каких-либо профилей, привязанных к конкретным устройствам или зада- чам, и не определяет содержание пе- редаваемых данных, но предлагает стандартизованные элементы сетево- го сервиса прикладного уровня. Реше- ние же вопроса, какую часть из них использовать, находится в ведении разработчика. CAL включает в себя че- тыре составные части: ● спецификация CAN- сообщений (CMS — CAN Message Specification), ● сетевое управление (NMT - Network Management), ● р а с п р е д е л е н и е идентификаторов (DBT — Identifier Distributor), ● управление уров- нем (LMT — Layer Management). Спецификация CMS описывает типы объ- ектов взаимодействия в рамках объектно- ориентированного подхода, правила пе- редачи данных раз- ных типов посредством CAN-фрей- мов, взаимодействие между модулями в терминах модели клиент-сервер, ме- ханизмы передачи данных, включая передачу пакетов длиной более 8 бай- тов. Сетевое управление построено на взаимодействии типа master-slave. Один модуль сети является NMT-мас- тером, все остальные — NMT-ведо- мые. Посредством сервисов управле- ния NMT-мастер инициализирует, уп- равляет NMT-ведомыми, которые же- лают принять участие во взаимодей- ствии, и позволяет им общаться между собой посредством CMS-сервисов. Также в задачи сетевого управления входят контроль ошибок и конфигу- рирования устройств. Благодаря DBT- сервисам происходит бесконфликт- ное распределение идентификаторов среди модулей под контролем DBT- мастера. Посредством LMT-сервисов возможны запрос и изменение теку- щих параметров (значений иденти- фикаторов, скорости передачи, бито- вого квантования и т. п.) в модулях не- посредственно из CAN-сети. Сетевые CAN-приложения, осно- ванные на прикладном уровне CAL, в настоящее время успешно работают в медицинской электронике, системах контроля дорожного движения, на транспорте, в промышленном обору- довании. CANopen Результатом дополнения CAL (точ- нее, некоторого его подмножества) системой профилей (устройств, ин- терфейсов, приложений и т. д.) и спе- цификациями физического уровня (типы соединителей, правила битово- го квантования, определяющие, на ОБЗОР ПРОМЫШЛЕННЫЕ СЕТИ 8 3/99 Контроллер DacNet фирмы Grayhill, поддерживающий протокол DeviceNet Рис. 2. Архитектура протокола CANopen Прикладной Bosch CAN 2.0A/B ISO 11898 Канальный Физический Профили интерфейсов (CAL + профиль соединения) Профили приложений Профили устройств NMT DBT LMT Шина CAN CMS Спец. профили производителя