CB ICS 47.020.20 U 44 备案号：40824-2013 中华人民共和国船舶行业标准 CB/T 4239—2013 船用柴油机监控系统CAN总线应用层通信 协议技术要求 Technical requirements of CAN application layer communication protocol in marine diesel monitoring and control system 2013-09-01实施 2013-04-25发布 ITECSMaRTE 发布 中华人民共和国工业和信息化部 CB/T 4239—2013 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由全国船用机械标准化技术委员会柴油机分技术委员会归口。 本标准起草单位：哈尔滨工程大学、中国船舶工业综合技术经济研究院。 本标准主要起草人：姚崇、宋恩哲、马修真、杨立平、袁志国、孙猛。 - CB/T4239—2013 船用柴油机监控系统CAN总线应用层通信协议技术要求 1范围 本标准规定了船用柴油机监控系统CAN总线应用层通信协议（以下简称CAN协议）的一般要求、设备 资源、通信对象等内容。 本标准适用于采用CAN2.0B总线的船用柴油机监控系统及其相关接入设备通信协议的应用设计。 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 2. 1 通信对象 communication object 按照协议规则制定的具有特定信息和功能的各种通信报文。 2. 2 应用对象applicationobject 具有输入、输出、实时控制、应用程序等属性的通信数据。 2. 3 资源resource 能够描述事物的特性、参数、结构等相关信息的数据总和。 2. 4 资源节点resourcenode 构成资源的最小数据单位。 2. 5 设备标识 Requipmentidentification 用于描述设备固有信息的数据组， 3一般要求 3.1通则 3.1.1CAN协议应使用29位标识符扩展顿格式报文。 3.1.2CAN协议的通信波特率宜采用250kbit/s。 1 CB/T4239-—2013 3.2接口模型 CAN协议对总线上传输的数据进行分类，每一个传输数据为某一特定类的通信对象，设备之间通过 相互交换通信对象进行通信，并对每一类通信对象定义规范化的格式，实现应用层结构上的统一。CAN 总线通信协议的接口模型见图1。 应用层 应川层 通信对象 数据链路层 ID+Data 数据链路层 物理层 CAN_H 物理层 CAN-bus.总线 图1 接口模型 3.3设备模型 设备模型由通信接口、设备资源和应用对象三部分组成， 见图2。其中，通讯接口实现设备与CAN 总线的数据交换，设备资源制定与通讯和应用相关的一系列数据表格，应用对象不做定义。 通信接口 设备资源 应用对象 CAN-bus 输入/输出 通 用 物 数据传输对象 报 信 实时控制 处 理 应急对象 资源节点 总线 对 理 应用税序 层 间步对象 图2 设备模型 4设备资源 4.1通则 4.1.1CAN协议应规定统一的设备资源，以用于将各设备特性抽象于一个标准的数据结构。接入设备 的所有行为和特性通过这个统一的数据结构进行描述。 4.1.2设备资源包括设备标识、应用对象资源及保留三个分区，其中各分区通过资源节点及资源子节 点描述，见图3。 2 CB/T42392013 设备资源 00 设备标识 10 应用对象资源 设备访间 80- 保留 图3设备资源分区 4.2资源节点 设备资源应通过资源节点提供-个统一的设备描述方法。每个设备资源的资源节点长度应为 256byte，并采用16进制00FF顺序描述资源节点地址，资源节点地址分配按表1规定。同时设备资源 中的应用对象资源应对其包含的每个资源节点定义资源子节点，以扩展更多的资源。每个资源子节点的 最大长度应为256byte，采用16进制00～FF顺序描述资源子节点地址。资源子节点地址00用于描述对应 资源节点的资源子节点个数。系统设计时的具体地址编制方法示例见表2。 表1资源节点地址分配表 描述 类型 资源节点地址 00 厂商代码，固定值 产品类型，固定值 01 产品型号，固定值 02 产品硬件版本 设备标识 60 产品软件版本 04 4字节产品序列号 05-08 保留 06-0F 10-11 数字量输入 12-13 数字量输出 14-15 模拟量输入（16位模式） 应用对象资源 模拟量输入（32位模式） 16-17 18-19 模拟量输出（16位模式） 1A-1B 模拟量输出（32位模式） 3 CB/T4239—2013 表1(续) 类型 资源节点地址 描述 1C-1D 报警信息输入 1E-1F 报警信息输出 应用对象资源 20-2F 子设备数据 30-4F 保留 50-5F 设备故障表 保留 60-FF 保留 表2 资源节点地址及子节点地址编制方法参照示例 应用对象资源 资源节点地址 资源子节点地址 内容 00 资源子节点个数 to 紧急停车断气阀控制 02 起动空气阀控制 03 紧急停车信号 04 超速报警信号 05 海水泄漏信号 06 燃油泄漏信号 07 机油滤压差 80 离合器电磁阀控制 60 离合器正反向控制 OA 离合器空档位指示 数字量输入 10 80 齿轮箱油压开关 OC 齿轮箱油滤压差开关 OD 机油压力低报警信号 OE 机油压力低停机报警信号 OF 冷却水温度高报警信号 10 起动空气压力低报警信号 11 机旁/遥控状态指示信号 12 备车完毕信号 13 运行信号 14 综合故障报警信号 .. 数字量输入 11 . 数字量输出 12 ... 数字量输出 13 . .. 4 CB/T4239——2013 表2（续） 应用对象资源 资源节点地址 资源子节点地址 内容 00 资源子节点个数 10 机油温度 02 A列冷却水温度 03 B列冷却水温度 04 增压空气温度 sO 海水温度 06 齿轮箱油温 07 A列排气温度 模拟量输入 14 B列排气温度 （16位模式） 08 60 机油压力 冷却水压力 OA OB 增压空气压力 OC 海水压力 OD 燃油压力 OE 起动空气压力 .. 4.3设备标识 4.3.1设备标识应占用资源节点地址的000F，规定数据长度为1byte。 4.3.2设备标识用于描述接入设备的基本特征，包括：厂商代码、产品类型、产品硬件版本、产品固 件版本、产品序列号以及保留位。其节点数据应由设备厂商提供，以方便其他设备通过设备标识数据的 读取明确接入设备的相关信息以及系统应用的网络管理。 4.4应用对象资源 4.4.1应用对象资源占用资源节点地址的10～5F，用于描述设备的应用数据通信内容，包括：输入数 字量、输出数字量、输入模拟量（16位模式）、输入模拟量（32位模式）、输出模拟量（16位模式）、 输出模拟量（32位模式）、报警信息输入、报警信息输出、设备故障表以及针对不同设备定义的子设 备数据。 4.4.2接入CAN总线的设备应根据需要的传输数据类型，按照已分配的资源节点地址具体定义其子节 点数据表格，以描述其数据结构。数据表格可参照表2进行编制，并应固定子节点数据长度，便于其他 设备查询。 4.4.3子节点数据长度应采用单字节、双字节及四字节三种方式。其中，已定义的输入数字量、输出数 字量、报警信息输入、报警信息输出资源节点的子节点数据长度应为单字节；已定义的输入模拟量（16 位模式）、输出模拟量（16位模式）资源节点的子节点数据长度应为双字节；已定义的输入模拟量（32 位模式）、输出模拟量（32位模式）资源节点的子节点数据长度应为四字节；已定义的设备故障表资源 节点的子节点数据长度应为单字节；已定义的子设备资源节点可根据接入设备的实际情况预先定义长度。 5