CAN总线客控系统说明

客房管理系统说明

一、CAN现场总线技术介绍

1.前言

现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。CAN(Controller Area Network)属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较之目前许多RS-485基于R线构建的分布式控制系统而言，基于CAN总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性：

首先，CAN控制器工作于多主方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据，且CAN协议废除了站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，这可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差；

其次，CAN总线通过CAN控制器接口芯片82C250的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现象在RS-485网络中，当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保证不会出现象在网络中，因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。

而且，CAN具有的完善的通信协议可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现，从而大大降低系统开发难度，缩短了开发周期，这些是只仅仅有电气协议的RS-485所无法比拟的。另外，与其它现场总线比较而言，CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线。这些也是目前 CAN总线应用于众多领域，具有强劲的市场竞争力的重要原因。

2. CAN总线特点

CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通信速率可达1MBPS。CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。

CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码。采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成，因此可以定义211或229个不同的数据块，这种按数据块编码的方式，还可使不同的节点同时接收到相同的数据，这一点在分布式控制系统中非常有用。数据段长度最多为8个字节，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。同时，8个字节不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计，特别适合工业过程监控设备的互连，因此，越来越受到工业界的重视，并已公认为最有前途的现场总线之一。

另外，CAN总线采用了多主竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点。CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。CAN总线协议已被国际标准化组织认证，技术比较成熟，控制的芯片已经商品化，性价比高，特别适用于分布式测控系统之间的数通讯。CAN总线插卡可以任意插在PC AT XT兼容机上，方便地构成分布式监控系统。

3. CAN与其它通信方案的比较

在实践中,有两种重要的总线分配方法:按时间表分配和按需要分配。在第一种方法中 ,不管每个节点是否申请总线,都对每个节点按最大期间分配。由此,总线可被分配给每个站并且是唯一的站,而不论其是立即进行总线存取或在一特定时间进行总线存取。这将保证在总线存取时有明确的总线分配。在第二种方法中,总线按传送数据的基本要求分配给一个站 ,总线系统按站希望的传送分配(如:Ethernet CSMA/CD)。因此,当多个站同时请求总线存取时,总线将终止所有站的请求,这时将不会有任何一个站获得总线分配。为了分配总线,多于一个总线存取是必要的。

CAN实现总线分配的方法,可保证当不同的站申请总线存取时,明确地进行总线分配。这种位仲裁的方法可以解决当两个站同时发送数据时产生的碰撞问题。不同于Ethernet网络的消息仲裁,CAN的非破坏性解决总线存取冲突的方法,确保在不传送有用消息时总线不被占用。甚至当总线在重负载情况下,以消息内容为优先的总线存取也被证明是一种有效的系统。虽然总线的传输能力不足,所有未解决的传输请求都按重要性顺序来处理。在CSMA/CD这样的网络中,如Ethernet,系统往往由于过载而崩溃,而这种情况在CAN中不会发生。

4. CAN可靠性

为防止汽车在使用寿命期内由于数据交换错误而对司机造成危险,汽车的安全系统要求数据传输具有较高的安全性。如果数据传输的可靠性足够高,或者残留下来的数据错误足够低的话,这一目标不难实现。从总线系统数据的角度看,可靠性可以理解为,对传输过程产生的数据错误的识别能力。

残余数据错误的概率可以通过对数据传输可靠性的统计测量获得。它描述了传送数据被破坏和这种破坏不能被探测出来的概率。残余数据错误概率必须非常小,使其在系统整个寿命周期内,按平均统计时几乎检测不到。计算残余错误概率要求能够对数据错误进行分类 ,并且数据传输路径可由一模型描述。如果要确定CAN的残余错误概率,我们可将残留错误的概率作为具有80～90位的报文传送时位错误概率的函数,并假定这个系统中有5～10个站,并且错误率为1/1000,那么最大位错误概率为10—13数量级。例如,CAN网络的数据传输率最大为1Mbps,如果数据传输能力仅使用50%,那么对于一个工作寿命4000小时、平均报文长度为 80位的系统,所传送的数据总量为9×1010。在系统运行寿命期内,不可检测的传输错误的统计平均小于10—2量级。换句话说,一个系统按每年365天,每天工作8小时,每秒错误率为0. 7计算,那么按统计平均,每1000年才会发生一个不可检测的错误。

二、尊宝客房控制与管理系统方案特点

1.技术参数如下:

2.接线、维修便捷

单独设计了接线箱，现场施工时可以预先安装好接线箱，并完成接线工作，控制器通过强、弱电电缆连接，调试、安装、维修简便易行。

三．质量保证

1设计的质量控制说明

本系统客房控制器采用当前应用最广泛、最先进的美国爱特梅尔公司的AT89C52PC（工业级）单片机作为核心控制器件，该器件功能强大，可编程控制，可靠性高。并且大量采用了集成电路，使得外围元器件大大减少，从根本上减少了故障率。

本系统在设计时充分考虑了系统的可维护性，将主控箱内的各种控制功能分为两大模块,每一路外接开关均采用光电隔离技术，杜绝了外界干扰对CPU控制的影响，提高了产品性能，从设计上保证了产品质量。

2制造过程中的质量控制说明

本公司为酒店专业智能化控制设备生产商，公司设有开发部、工程部、生产部、品管部等职能部门。公司拥有一批经验丰富的设备生产人员与质量管理人员，同时配置了专业的检测与试验设备，从原材料采购到生产与出货检验，均严格按照ISO9001：2000质量管理体系的要求进行内部质量管理，确保我们提供的产品能够满足客户要求。

3安装、调试质量控制说明

本系统主控箱设计为弱电部分为RJ45外接线型，强电部分采用DG55-10A-20P 10安培接线端子，此种方案有效地控制了安装、调试过程，质量得以保证。

4电器安全保证说明

本系统设计了较为完善的保护措施：

(1)接地保护

主控箱强电进线部分设计有专门的接地端子，此端子与机箱之间为低阻连接，一旦发生意外漏电事故，可有效保护人员免受电击。

(2)短路保护

强电部分每一个输入、输出回路均设有Φ20*5快速熔断器，根据负载大小选择合适规格的熔断体，可有效切断短路电流，保护主控箱其它电路免受损害。

四．服务

1安装/调试

供方负责客房智能管理与控制系统设备的调试,不包括布线、接线、灯具、空调设备、管道敷设等前期工作，需方应分清工作界面，有效地协调好各方面关系，保证供方能保质保量，按时完成调试任务。网络设备及软件由供方安装、调试。

1.1主要工作内容:

(1)主控制箱的调试

(2)身份识别器的调试

(3)门外液晶显示面板开关的调试

(4)其它尊宝牌控制开关的调试

(5) 门磁开关的调试

(6)本网络服务器的调试

(7)本网络通讯器的安装调试

(8)本网络各工作站的调试

(9)本网络系统软件的调试

(10)本网络系统软件与酒店管理软件接口的调试

1.2调试施工方案

(1)人员配备：

硬件工程师(兼施工负责人)：1人

软件工程师：1人

(2)施工进度

客房主控箱调试10天

辅助开关调试5天

网络硬件调试2天

联网初调1天

联网总调1天

供方自验2天

1.3 进场施工先决条件

(1)各种预埋件均已到位，所有线路均已按要求敷设完毕，且已经过短路、断路等验收且

已合格，所有线路均统一作好标识。

(2)所有灯具、空调等设备均已安装到位，并且已通过验收合格。

(3)所有房间电源配电箱均已安装到位，且已通上电源。

2质保及售后

2.1本系统质保期为一年，提供终身维保服务。

2.2质保期内，本公司负责保证系统全部设备、器件、及软件等的正常运转。对任何因安装工艺、材料和产品部件、质量造成的设备或部件损坏，进行无偿的更换或维修。并在24小时内排除故障，恢复正常。

2.3质保期内，业主有重大接待任务期间，本公司将派出足够的技术人员赴现场进行每天

2.4小时的保驾服务，确保灯光及空调控制系统万无一失，正常运行。

2.5本公司对所有售出的产品均设置了编码，并建立了客户档案，所有产品均实行终生维护，质保期满后供方收取维修成本费。

3培训

系统安装/调试过程中，本公司两位现场指导安装工程师将全程对贵酒店安排的强电工程师和弱电工程师对有关人员进行产品知识培训，保证他们能独立维修本系统出现的一般故障。培训的主要内容包括：

3.1系统构成及工作原理。

3.2软件系统的构成、安装、使用和维修。

3.3系统的操作程序和原理。

3.4硬件故障的判断、确定和维修。

3.5系统设备的使用和维护。

3.6系统的日常维护、管理和使用。

3.7培训资料以双方签定的<技术协议>为准。

五．关于现场布线情况说明

1.符合要求的有：门外信息显示牌、插卡取电开关、卫生间红外开关都放了网线，

且网线预留长度足够；

2.不符合要求的有：

2.1床头开关底盒间距不符合要求，建议按开关样品间距预埋；两根网线预留长度

不够，建议按露出底盒80CM预留；三位连体开关没有做样板，建议按五位连体开关方式布管、布线；

2.2 门磁开关没有布管、布线，建议布GC20管和2芯电话线；

2.3卫生间SOS开关没有布线，建议布4芯电话线；

2.4保险箱没有布信号线，建议布2芯电话线；

2.5因空调开关没有选定，所以现场布线按海湾提供的方式在做，但网线没有布，

建议网线和强电电缆分开布线，否则可能造成干扰，且不易通过验收；如果按我方方案只需布一根网线到空调开关，风机盘管控制线从天花到接线箱即可；

2.6所有强电都从各灯具、插座到了接线箱，两头线材预留长度均不够，建议预留

1米左右；

2.7所有线材均没有做标识，后续接线时极易造成混乱，建议每组线材均应做好容

易识别的标识，方便日后安装、调试；

2.8楼层联网线没有布线，建议投资方尽快选定供应商，以便确定布线方案；按我

方方案使用先进的CAN BUS总线，建议布0.5-0.75MM的双色双绞线。