虹科案例 | 使用虹科CAN中继器/路由器来让医护通讯系统更稳定可靠

使用虹科CAN中继器/路由器方案,可增加医院寻呼系统中整个CAN网络的设备连接数量,并在很大程度上扩展CAN网络传输距离,确保医护通讯系统CAN数据传输的质量

1 背景

现代化的医院中,医务护理人员与病人之间远程信息沟通是通过病房呼叫系统来实现的,如果患者遇到紧急突发情况,只需要按下紧急呼叫就能够在第一时间得到救助与治疗。病房呼叫系统能够有效减少医患问题发生,是提高医院医疗服务水平和质量的一个重要组成部分。

目前,医护通讯系统多由管理主机、医护分机、门口分机、卫生间分机、走廊显示屏等各种相关扩展设备构成。随着医院、养老中心、护理院等规模逐步扩大,分机数量不断增多,通讯距离不断增长,这会导致信号在线路上的损耗增大,传输的功率逐渐衰减,衰减到一定程度将造成信号失真,进而导致接受错误。

因此,需要采用性能稳定、安全可靠的中继器,用于医用护理通讯系统中CAN网络的分支、消息转发,如图1所示。

图1 总线制医护通讯系统示意图

CAN中继器/路由器的使用,可增加整个CAN网络的设备连接数量,并在很大程度上扩展CAN网络传输距离,确保医护通讯系统CAN数据传输的质量。

2 HK中继器

虹科HK-PCAN-Repeater DR 是一款用于CAN和CAN FD网络总线段解耦的中继器。PCAN-Repeater DR在两条高达5 kV的电气隔离的高速CAN总线之间建立连接。两个 CAN 通道相互分离并与电源分离。包括错误帧在内的所有消息流量在两个通道之间以1:1 的比例转发,从 CAN 总线的角度来看是透明的,LED 显示当前总线状态。凭借其 DIN 导轨外壳和扩展的温度范围支持,该模块适用于工业环境。

图2 HK-中继器

PCAN-Repeater DR可用于CAN FD总线,其数据比特率最高为4 Mbit / s,标称比特率最高为1 Mbit / s。根据CAN协议可知,CAN总线的最大长度取决于比特率。因此,无法使用PCAN-Repeater DR扩展总线,每个内置的PCAN-Repeater DR会根据其信号延迟减少CAN总线的物理总长度。

PCAN-Repeater DR的技术参数:

  • 两个高速CAN通道(ISO 11898-2);
  • 传输速率从5 kbit / s到1 Mbit / s;
  • 符合CAN规范0A(11位ID)和2.0B(29位ID);
  • 恩智浦PCA82C251 CAN收发器;
  • 适用于数据比特率高达4 Mbit / s和标称比特率高达1 Mbit / s的CAN FD总线;
  • 通过4针螺钉端子块(Phoenix)连接CAN总线和电源;
  • LED显示CAN总线负载和CAN错误;
  • 每个CAN通道可以有选择地终止;
  • 在两个CAN通道之间以及CAN和电源之间(根据IEC60601-1)电气隔离等级最高可达5 kV;
  • 可以有选择地切换CAN通道1或CAN通道2的Listen-only 模式;
  • 塑料外壳(宽度:5毫米);
  • DIN导轨上(DIN EN 60715 TH35);
  • 供电电压为8至30 V;
  • 扩展的工作温度范围为-40至85°C;

3 HK路由器

虹科PCAN Router系列,是适用于CAN和CAN FD的通用可编程转换器,Router正如其名,核心功能即为路由,可以实现CAN/CAN FD报文的互相转发,目前有2通道、4通道和6通道的产品可供选择。如下图的PCAN Router Pro FD ,这是一款6通道CAN路由,可以将CAN1的CAN报文转发到其它任意5个CAN通道中,反之也可以将CAN2-CAN6通道的所有报文全部转发到CAN1通道中,实现1对多和多对1的CAN报文转发功能。

图3 HK-6通道路由器

PCAN- Router Pro FD的技术参数:

  • 6路高速CAN通道(ISO-11898-2), 符合CAN规范2.0 A/B和CAN FD;
  • CAN FD支持ISO和非ISO标准,CAN FD 波特率数据域 (最大64byte) 从40 kbit/s最大至12 Mbit/s;
  • CAN波特率从 40 kbit/s最大至1 Mbit/s;
  • 带唤醒功能的CAN收发器NXP TJA1043、根据需要选择需要的CAN收发器模块;
  • 每个CAN通道的终端电阻可单独打开或关闭;
  • 唤醒功能使用单独的输入,CAN总线或者实时时钟;
  • 2路数字I/O,每一个都可以用于数字输入或输出,高通
  • 2路数字I/O,每一个都可以用于数字输入或输出,低通
  • 1路模拟输入(0–32 V);
  • 记录CAN报文和错误帧;
  • 通过USB访问数据(比如记录的CAN报文);
  • 使用Windows软件PEAK-Converter可以将记录的CAN报文文件转换成ASC或CSV格式;
  • 扩展工作温度范围从-40到85°C(-40到185°F);

诸如其它几款Router系列的产品在功能上也大部分相同,只是在通道数、CAN FD和报文记录的支持上有所不同,如需详细了解,欢迎联系我们。

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