一、項(xiàng)目概述

J1939協(xié)議在世界范圍內(nèi)已經(jīng)在廣泛的使用，各種大型發(fā)動(dòng)機(jī)、大型汽車(chē)、客車(chē)、輪船都有使用，是一款優(yōu)秀的基于CAN總線(xiàn)的高層協(xié)議。本項(xiàng)目是油田中上千個(gè)卡特柴油機(jī)與康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)的控制與監(jiān)測(cè)。將J1939協(xié)議轉(zhuǎn)換為MODBUS TCP和MODBUS RTU協(xié)議，方便與其它控制系統(tǒng)對(duì)接，充分的體現(xiàn)了TG900的靈活與可靠。

二、實(shí)現(xiàn)原理

抓取的J1939報(bào)文

2011年10月26日10時(shí)00分38秒

29 0C F0 03 00 FF 00 00 FF FF FF FF FF 

PGN61443-電子的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器＃2 EEC2

傳輸循環(huán)率： 50ms

數(shù)據(jù)長(zhǎng)度： 8 字節(jié)

數(shù)據(jù)頁(yè)面： 0

PDU 格式： 240

PDU 特定： 3

默認(rèn)優(yōu)先值： 3

參數(shù)組數(shù)編號(hào)： 61443（00F00316）

29 0C F0 04 00 FF BD 7D 00 00 FF FF FF 

PGN61444-電子的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器＃1 EEC1

傳輸循環(huán)率： 依賴(lài)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速

數(shù)據(jù)長(zhǎng)度： 8 字節(jié)

數(shù)據(jù)頁(yè)面： 0

PDU 格式： 240

PDU 特定： 4

默認(rèn)優(yōu)先值： 3

參數(shù)組數(shù)編號(hào)： 61444（00F00416）

具體SPN含義請(qǐng)參考相關(guān)協(xié)議說(shuō)明，在此就不一一列舉

三、編程實(shí)現(xiàn)

以標(biāo)準(zhǔn)的J1930協(xié)議250KB速率打開(kāi)CAN通迅口，新建兩個(gè)CAN_READ功能塊分別讀取PGN61443與PGN61444。

當(dāng)接收到PGN61443報(bào)文時(shí)，梯形圖中PGN61443（8字節(jié)數(shù)組）中的數(shù)據(jù)分別為：

FF 00 00 FF FF FF FF FF

Spn558—加速踏板低怠速開(kāi)關(guān)  1.1位置 第二個(gè)字節(jié)的0與1位 當(dāng)前值為00

Spn559—加速踏板換低檔開(kāi)關(guān)  1.3位置 第二個(gè)字節(jié)的2與3位 當(dāng)前值為00

根據(jù)SPN參數(shù)定義我們就很容易知道發(fā)動(dòng)機(jī)中的各種參數(shù)與狀態(tài)及實(shí)時(shí)測(cè)量值了。

四、SPN參數(shù)介紹

Spn558—加速踏板低怠速開(kāi)關(guān)

表示加速踏板低怠速開(kāi)關(guān)是否打開(kāi)的開(kāi)關(guān)信號(hào)。低怠速開(kāi)關(guān)的定義在 SAE J1843。

00－加速踏板不在低速怠速位置

01－加速踏板在低速怠速位置

位長(zhǎng)：2 位

類(lèi)型：測(cè)量值

可疑參數(shù)號(hào)碼：558

參數(shù)組編號(hào)：[61443]

Spn559—加速踏板換低檔開(kāi)關(guān)

表示加速踏板換低檔開(kāi)關(guān)是否打開(kāi)的開(kāi)關(guān)信號(hào)。換低檔開(kāi)關(guān)的定義在 SAE J1843。

00－被動(dòng)式換低檔

01－主動(dòng)式換低檔

位長(zhǎng)：2 位

類(lèi)型：測(cè)量值

可疑參數(shù)號(hào)碼：559

參數(shù)組編號(hào)：[61443]

五、J1939協(xié)議介紹

SAE J1939協(xié)議是由汽車(chē)工程協(xié)會(huì)(SAE)定義的，主要用于商用車(chē)輛，但也用于艦船、軌道機(jī)車(chē)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和大型發(fā)動(dòng)機(jī)。另外，SAE J1939用作國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)NMEA 2000(海事) 和 ISO 11783(農(nóng)業(yè)機(jī)械)的基礎(chǔ)，因而此協(xié)議棧也能用于這些應(yīng)用。

在商用車(chē)輛方面，由SAE制定的標(biāo)準(zhǔn)化串行協(xié)議長(zhǎng)期以來(lái)一直用于單個(gè)電子控制單元和傳動(dòng)裝置上元件之間的通信。基于通?？蓮膯纹瑱C(jī)串行端獲得的J1708/ J1587協(xié)議可以被視作前驅(qū)。

由于需要與J1708/1587協(xié)議兼容，對(duì)于J1939來(lái)說(shuō)，必須要求CAN報(bào)文標(biāo)識(shí)符從11-bits擴(kuò)展到29-bits(擴(kuò)展格式)，并且CAN模塊的開(kāi)發(fā)或協(xié)議實(shí)現(xiàn)應(yīng)支持這種報(bào)文格式。

因?yàn)橛袛U(kuò)展的CAN標(biāo)識(shí)符，這就能夠象用于J1708那樣，將通信關(guān)系的定義規(guī)則映射到CAN。部分標(biāo)識(shí)符被用于指定一個(gè)8-bit源和一個(gè)8-bit目標(biāo)地址(節(jié)點(diǎn)數(shù))。

所以通過(guò)SAE J1939能夠傳輸測(cè)量值和控制數(shù)據(jù)并配置元件。另外，還能夠讀或刪除單個(gè)元件診斷數(shù)據(jù)，并對(duì)單個(gè)控制進(jìn)行校準(zhǔn)。

為了使這些成為可能，對(duì)于商用車(chē)方面的所有相關(guān)變量都要在SAE J1939中定義值域、分辨率、識(shí)別數(shù)等等。這些對(duì)基于J1587技術(shù)規(guī)格的大都實(shí)現(xiàn)。

因此，在J1939協(xié)議中，不僅僅指定了傳輸類(lèi)型、報(bào)文結(jié)構(gòu)及其分段、流量檢查等，而且報(bào)文內(nèi)容本身也做了精確的定義。SAE J1939在ISO/OSI層模型中的分布根據(jù)OSI層模型，

SAE J1939被分成幾個(gè)層，每一層都分別有相應(yīng)的文檔說(shuō)明。類(lèi)似于所有實(shí)際上的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議，在SAE J1939上第5和6層是不需要的，因此沒(méi)有定義。

SAE J1939的功能被分為如下幾層：

第一層(物理層)描述在其它事物中與物理媒介的電子接口；

第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)描述通過(guò)基于CAN 2.0B技術(shù)規(guī)格的CAN的數(shù)據(jù)通信；

第三層(網(wǎng)絡(luò)層)主要描述兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)部分間針對(duì)報(bào)文傳輸?shù)木W(wǎng)橋的功能，并且只與 J1939網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)相關(guān)；

第四層(傳輸層)基本上描述的是針對(duì)報(bào)文申請(qǐng)模式、確認(rèn)傳輸和大數(shù)據(jù)塊的分段傳輸?shù)母鞣N網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；

第七層(應(yīng)用層)描述實(shí)際的數(shù)據(jù)(參數(shù)或帶有值域的網(wǎng)絡(luò)變量、分辨率、物理單元和傳輸類(lèi)型)。每個(gè)報(bào)文無(wú)歧義地對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)(參數(shù)組數(shù))；

由于網(wǎng)絡(luò)管理可以被當(dāng)作一個(gè)分離的單元，能直達(dá)硬件(第一層)，因此在這個(gè)層模型中，該模塊是作為右手邊的一個(gè)獨(dú)立的功能塊。網(wǎng)絡(luò)管理基本上包括自動(dòng)分配或決定節(jié)點(diǎn)地址(即插即用原則)。在SAE J1939中沒(méi)有定義節(jié)點(diǎn)監(jiān)視，因而必須在應(yīng)用時(shí)通過(guò)循環(huán)報(bào)文實(shí)現(xiàn)。