案例分享 | Kvaser CAN接口與Warwick Control XA3軟件輔助分析NMEA2000協(xié)議

時(shí)間：2024-11-05作者：廣州智維電子科技有限公司瀏覽：25

CAN總線在船舶中的應(yīng)用始于20世紀(jì)90年代初，1994年德國(guó)MTU公司成功地研制了基于CAN的MCS-51監(jiān)控系統(tǒng)，開創(chuàng)了CAN總線船舶系統(tǒng)應(yīng)用的新紀(jì)元。隨著海運(yùn)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代船舶的類型越來越豐富，現(xiàn)在CAN總線被廣泛應(yīng)用于各種船只類型的船舶通信系統(tǒng)中，包括遠(yuǎn)程控制、監(jiān)測(cè)等，而應(yīng)用的船舶類型主要包括小型用船、拖船到巡洋艦、破冰船、石油鉆井船等。




NMEA 2000?高層協(xié)議







雖然一些大型船舶使用J1939協(xié)議通過CAN進(jìn)行通信，但海事行業(yè)有自己的通信語言——NMEA 2000?協(xié)議。NMEA 2000?高層協(xié)議是由國(guó)家電子協(xié)會(huì)開發(fā)和維護(hù)的高層協(xié)議，被視為海事領(lǐng)域通信的標(biāo)準(zhǔn)，主要用于連接船舶上的各種設(shè)備（例如GPS、自動(dòng)駕駛、深度探測(cè)儀、導(dǎo)航設(shè)備、引擎等）。




從1999年開始，各方開始合作進(jìn)行NMEA 2000?的開發(fā)。Kvaser是初參與開發(fā)的12家公司之一，同時(shí)也是少數(shù)幾家推出NMEA 2000?認(rèn)證產(chǎn)品的公司之一。




NMEA 2000?協(xié)議基于J1939高層協(xié)議（ISO 11783），加入了快速包傳送方法和于海事數(shù)據(jù)的PGN位。為了減少反射問題和允許熱交換節(jié)點(diǎn)，NMEA 2000?總線建有“主干線路”或穿過船艙的主線纜。各種設(shè)備（節(jié)點(diǎn)）通過主線纜連接到此主干線路，以廣播網(wǎng)絡(luò)方式進(jìn)行通信。




CAN總線在船舶行業(yè)中的應(yīng)用

CAN是柴油機(jī)引擎接口、發(fā)電和供電系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、方向控制和各種具有網(wǎng)絡(luò)功能的設(shè)備（例如雷達(dá)、魚群探測(cè)儀和海圖標(biāo)繪儀）之間的鏈路，CAN系統(tǒng)設(shè)計(jì)不僅提供了一種、耐輻射的強(qiáng)壯又的網(wǎng)絡(luò)，而且具有的靈活性和成本效益。





監(jiān)測(cè)

通常船舶結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為分布式結(jié)構(gòu)，由多種結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)傳感器、數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)、計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)組成，傳感器及采集節(jié)點(diǎn)將相應(yīng)數(shù)字信號(hào)通過CAN總線至上位機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理、分析判斷、報(bào)警、存儲(chǔ)。其中，計(jì)算機(jī)/PC與CAN總線網(wǎng)絡(luò)的連接可以通過CAN接口卡來進(jìn)行，CAN接口卡能夠采集船舶監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的各個(gè)傳感器及CAN總線節(jié)點(diǎn)信號(hào)，并且借助CAN接口卡驅(qū)動(dòng)提供開發(fā)的API接口，便于集成到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件處理系統(tǒng)中。




遠(yuǎn)程控制

航行中的船舶往往需要進(jìn)行遠(yuǎn)程信息處理以確保整個(gè)航行過程順利進(jìn)行，這些信息包括船舶參數(shù)監(jiān)控和分析航程、船舶診斷、預(yù)測(cè)性船舶維護(hù)、黑匣子數(shù)據(jù)記錄等。CAN記錄儀能夠?qū)?shù)據(jù)到可提取SD卡，離線時(shí)能記錄數(shù)周或數(shù)月的數(shù)據(jù)，而當(dāng)海船處于互聯(lián)網(wǎng)連接狀態(tài)時(shí)會(huì)自動(dòng)上傳數(shù)據(jù)至服務(wù)器。通過這種帶有WiFi功能的CAN記錄儀，船舶航行的管理者可以自動(dòng)收集整個(gè)船隊(duì)的數(shù)據(jù)，還可以通過自帶的API分析數(shù)據(jù)，并通過CANmod.gps添加GNSS/IMU數(shù)據(jù)，以比較NMEA 2000數(shù)據(jù)。




滿足當(dāng)前和未來船舶行業(yè)的需求

1985年，Kvaser就開始專注于CAN技術(shù)的研發(fā)，至今已經(jīng)累計(jì)推出100多款CAN產(chǎn)品，其中包括許多與海事相關(guān)的CAN總線產(chǎn)品，Kvaser CAN接口都兼容NMEA 2000?，以及J1939、CAN Open和DeviceNet，憑借、便捷且耐久的品質(zhì)，Kvaser產(chǎn)品深受工程師的喜愛。




Kvaser CAN接口與Warwick Control XA3軟件輔助分析NMEA2000協(xié)議

案例分享

廣州智維  技術(shù)工程師楊工

NMEA2000布局設(shè)置，創(chuàng)建NMEA2000布局，請(qǐng)選擇“新建項(xiàng)目”，然后選擇“NMEA2000布局”。



然后，您需要選擇連接的接口并選擇NMEA2000 網(wǎng)絡(luò)上的波特率為250kbps。






選擇“確定”后，“ NMEA2000 消息”選項(xiàng)卡將出現(xiàn)在X分析器屏幕上。






然后，要收集數(shù)據(jù)，只需選擇“開始分析”，NMEA2000 CAN 消息將出現(xiàn)在“ NMEA2000 消息”選項(xiàng)卡中。

以下是NMEA2000 數(shù)據(jù)收集的屏幕截圖。




  

除此之外，Kvaser還擁有專為端環(huán)境設(shè)計(jì)的CAN分析儀和數(shù)據(jù)記錄器。例如：兼容性強(qiáng)且堅(jiān)固的Kvaser Memorator R SemiPro，支持在惡劣環(huán)境中工作，能夠滿足海洋等應(yīng)用場(chǎng)景的需求；輕量級(jí)高度的Kvaser USBcan R v2，雙通道CAN總線分析儀，鋁合金外殼，型聚酯涂層密封，防塵，具有抗振動(dòng)，抗沖擊和抗跌落的特點(diǎn)；具備IP67等級(jí)外殼和加強(qiáng)型電隔離功能的Kvaser U100-X2，單通道CAN/CAN FD轉(zhuǎn)USB通訊儀，提供5路M12型CAN連接器，適用于各種嚴(yán)苛的工作環(huán)境。




如果您想了解CAN總線相關(guān)解決方案或有任何相關(guān)問題，歡迎搜索廣州智維電子科技有限公司官網(wǎng)聯(lián)系我們。我們提供對(duì)所有產(chǎn)品的技術(shù)支持。











廣州智維電子科技有限公司專注于HORIBA尾氣分析儀,KVASER總線分析儀,midtronics蓄電池測(cè)試儀等

• 詞條

  詞條說明

• 車輛保險(xiǎn)絲盒上各個(gè)耗電元件和各個(gè)電路的電流測(cè)量-Klaric Multi-8

  車輛保險(xiǎn)絲盒上各個(gè)耗電元件和各個(gè)電路的電流測(cè)量-Klaric Multi-8產(chǎn)品Products：FK2/ ATO FUSE PROBEMULTI-8 (formerly KLARI-FUSE 3)測(cè)量?Carrying out the measurement為了分析測(cè)試車輛中的電路，汽車制造商、開發(fā)服務(wù)提供商和供應(yīng)商通常使用MULTI-8測(cè)量模塊，即具有8個(gè)并聯(lián)立輸入的毫伏表。用于電流

• 車輛電平衡測(cè)試系統(tǒng)-甘納儀器Gantner Instruments解決方案

  車輛電平衡測(cè)試系統(tǒng)一、系統(tǒng)概述電平衡測(cè)試系統(tǒng)，主要用來在實(shí)車運(yùn)行過程中，測(cè)量汽車電源系統(tǒng)的各種用電器電流、蓄電池端電壓與汽車行駛狀態(tài)，如行駛線路、速度的情況，此設(shè)備要求所有模塊能集中一起測(cè)量，也要能分成兩組，在不同的汽車別進(jìn)行測(cè)量，數(shù)采需要能離開計(jì)算機(jī)脫機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，其主要內(nèi)容包括模擬信號(hào)采集模塊、溫度采集模塊、頻率采集模塊、CAN信號(hào)接收模塊、GPS與測(cè)試儀主機(jī)，相關(guān)的各種電流傳感器、電壓變換

• 車輛電平衡測(cè)試系統(tǒng)-甘納儀器Gantner Instruments解決方案

  車輛電平衡測(cè)試系統(tǒng)一、系統(tǒng)概述電平衡測(cè)試系統(tǒng)，主要用來在實(shí)車運(yùn)行過程中，測(cè)量汽車電源系統(tǒng)的各種用電器電流、蓄電池端電壓與汽車行駛狀態(tài)，如行駛線路、速度的情況，此設(shè)備要求所有模塊能集中一起測(cè)量，也要能分成兩組，在不同的汽車別進(jìn)行測(cè)量，數(shù)采需要能離開計(jì)算機(jī)脫機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，其主要內(nèi)容包括模擬信號(hào)采集模塊、溫度采集模塊、頻率采集模塊、CAN信號(hào)接收模塊、GPS與測(cè)試儀主機(jī)，相關(guān)的各種電流傳感器、電壓變換

• 適用于機(jī)器人系統(tǒng)的EtherNetIP/CANopen協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)-HD67596

  HD67596?是一種EtherNetIP / CANopen 轉(zhuǎn)換器，允許將某些 CANopen 設(shè)備與 EtherNetIP 網(wǎng)絡(luò)連接(比如 Allen Bradley PLC...) 以便在不同網(wǎng)絡(luò)間交換信息。HD67596-A1適用于ABB，發(fā)那科，MOTOMAN等機(jī)器人的Ethernet/IP轉(zhuǎn)CANopen協(xié)議，以下為應(yīng)用實(shí)例。特性能達(dá)496字節(jié)的讀取和寫入；CANopen總