来可 CAN 转以太网在智能天车上的应用

2026-07-03 17:18 推广部

摘要

智能制造厂区智能天车原有 CAN 总线存在传输距离短、电磁干扰强、集群通信卡顿、运维不便等问题,项目采用来可 LCNET-600P CAN 转以太网网关搭建分层网络,依靠 3000VDC 隔离、低延迟 UDP 透传、远程运维等特性,解决通讯故障,实现百台天车集中远程管控,降低布线与人工成本,适用于锂电、晶圆厂各类 CAN 总线起重搬运设备。


图片

(图1 来可 CAN 转以太网)



项目概括


大型智造厂区智能天车集群采用 CAN 总线电控,原有方案存在距离受限、干扰大、远程运维难、多设备通讯卡顿问题;项目搭载来可 LCNET-600P CAN 转以太网网关打通 CAN 与工业以太网,实现全厂天车集中调度监控,系统可 7×24 小时稳定运行。



通信痛点


  • 传输距离受限 CAN 总线标准通信距离短,厂区轨道跨多生产分区、远距离走线,单纯 CAN 线缆无法直达中控机房,增设大量 CAN 中继设备,布线复杂、故障点位多。


  • 复杂工况干扰严重天车伺服电机、非接触供电装置启停产生高强度电磁脉冲干扰,普通转换模块隔离性能不足,频繁出现通信断连、报文丢包,引发天车定位偏移、异常急停等安全隐患。


  • 集群调度通信拥堵单条 CAN 总线挂载多台天车及数十个传感执行节点,多设备同步上报数据、接收控制指令时报文冲突,控制指令延迟,影响天车运行精度与节拍。


  • 运维调试效率低下调试人员需现场拆机接线读取 CAN 报文,分区设备故障排查耗时久;无法远程下发调度参数、采集运行日志,人工运维成本高。


  • 系统互通性差底层 CAN 控制数据无法直接接入厂区中控调度系统、生产管理平台,数据分层割裂,难以实现全厂设备一体化管控。



整体通信组网方案


1、硬件部署架构


每台天车电控柜内独立部署一台 LCNET-600P 网关,构建两级分层通信网络:


  • 底层 CAN 侧:网关 CAN 通道接入整车 CAN2.0B 总线,对接行走伺服、升降夹持机构、激光防撞传感器、供电状态监测单元、温振安全检测模块;


  • 上层以太网侧:网关 RJ45 工业网口接入轨道沿线工业交换机,通过厂区千兆以太网络汇聚至中控机房调度服务器;中控平台通过 UDP 通信协议与所有网关建立双向数据交互,向下下发路径规划、启停、取放料控制指令,向上实时采集天车位置、运行速度、负载状态、故障代码等数据,同步上传至厂区监控大屏与生产管理系统。


2、网关现场适配配置


  • 通信模式:UDP Client 低延迟透传,单帧 CAN 报文独立封装以太网数据包,转发延迟稳定<10ms;


  • CAN 总线波特率:500Kbps,匹配天车整车电控通信标准;


  • 电气防护内置 3000VDC 通道隔离,电源、CAN、以太网相互独立隔离,抗浪涌、脉冲群干扰;


  • 供电规格:DC24V 工业宽压供电,自带防反接、过流保护;


  • 总线匹配:内置可控 120Ω 终端电阻,消除长线信号反射干扰;


  • 安装方式:标准导轨式金属外壳,防尘耐温,适配设备柜狭小安装空间。



LCNET-600P 网关核心应用优势


1、强隔离工业防护,适配高干扰天车工况


设备通道高压电气隔离,满足工业四级 EMC 抗干扰标准,完美抵御伺服、无线供电带来的电磁干扰,大幅降低通信断线概率,彻底解决天车失控、误停机风险,保障自动化产线连续生产。


2、突破 CAN 距离瓶颈,实现大规模集群管控


依托以太网远距离传输特性,无需大量增设 CAN 中继,长轨道全线复用厂区现有工业网线 / 光纤,单套调度系统可统一管控上百台天车,设备扩容简单,扩展性极强。


3、低延迟实时透传,满足高精度运动控制


网关无缓存延迟转发机制,控制指令下发、设备状态回传响应迅速,适配天车高速行走、微米级定位控制需求,无丢帧、错帧、指令滞后问题,保障物料搬运精准度。


4、远程一体化运维,大幅降低现场人工成本


中控机房即可远程读取原始 CAN 报文、修改总线参数、配置设备 IP,无需频繁进入生产区域现场操作;网关自带报文缓存记录功能,故障发生时自动留存异常数据,快速定位伺服、传感器故障点位,检修效率大幅提升。


5、开放标准化协议,快速对接自研调度平台


配套完整 Windows、Linux 开发例程与动态库,CAN 以太网封装协议开放透明,可快速集成各类自研中控调度软件,大幅缩短项目现场调试周期。


6、宽温稳定全天候运行


工作温度区间 -40℃~85℃,金属壳体防尘抗震,适应车间恒温、温差波动等复杂环境,支持全年不间断无休稳定工作。


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(图2 来可 CAN 转以太网)



项目实施前后效果对比


1、通信稳定性改造前


总线干扰频发,月度通信故障十余次,易引发产线停机;


改造后:全年通信故障率极低,未出现通信故障导致的设备停机、物料碰撞事故。


2、运维效率改造前


单台设备故障排查耗时 2 小时以上,现场接线调试繁琐;


改造后:远程在线诊断,单台设备参数排查、故障定位简易。


3、组网承载能力改造前


单段 CAN 总线挂载设备数量有限,无法实现全厂统一调度;


改造后:以太网组网无节点数量限制,可支撑百台级天车集群同步管控。


4、综合建设成本改造前


需采购大量 CAN 中继、专用屏蔽线缆,布线耗材成本高;


改造后:复用厂区现有以太网线路,减少布线配套硬件投入,整体通信硬件成本显著下降。



可复制拓展场景


锂电厂区起重天车、晶圆厂空中搬运 OHT、智能仓储轨道堆垛机、车间重载 RGV 小车、冶金起重行车等搭载 CAN 总线运动控制的自动化物流起重设备。