KepOPC是支持OPC、S7等工業標準協議設備數據采集與交換的中間件軟件，本文主要介紹如何采用KepOPC中間件與工業級嵌入式主板（CM4-CAN）實現CAN協議的總線設備與OT及IT系統的雙向數據交換。

圖1?KepOPC工業級嵌入式主板（CM4-CAN）

隨著汽車行業的快速發展，工業現場總線（CAN協議）設備的使用越來越廣泛，并陸續延伸到其他工業行業，CAN協議設備如運動控制器、遙控器、傳感器等具有高速率、高可靠性、遠距離傳輸等優點，特別適用于車輛及工業現場控制場景。

近年來，隨著工業互聯網的快速發展，越來越多的平臺支持標準OPC協議與現場設備通訊，如通過OPCDA與上位機組態軟件互通；通過OPCUA/Modbus與工業現場設備通互通，缺少能夠直接連接CAN總線控制器、傳感器的工業互聯網平臺。即便是國內知名廠商ZLG生產的CAN模塊，也只是提供了CAN-Socket的透傳功能，難以實現OT系統的快速接插，更難實現IT系統的跨地域融合互通。

因此，KepOPC工業互聯網平臺首次推出基于CM4-CAN工業級嵌入式平臺的軟硬件一體化CAN設備上云的解決方案。首先，讓我們來熟悉一下CM4-CAN工業級嵌入式硬件平臺的技術特點：

• 基于樹莓派CM4工業級核心板，支持內存擴展（標配2G），運行linux系統；

• 基于野芯的工業級嵌底板（雙網卡+CAN+RS485+RS232+ssd2242固態硬盤啟動）；

• 雙網卡：支持1000M+100M雙路以太網連接;

• CAN：支持1路隔離CAN通道，波特率跑滿1Mbit/s;

• RS485：支持1路RS485通道，接入ModbusRTU協議設備雙向連接；

• RS232：支持多路串口及ttl串口的接入能力；

• IIC：支持iic設備的連接，主板搭載0.96寸oled屏幕;

• SPI:支持SPI設備的連接；

• RTC：板載時鐘，提供高精度系統時鐘；

• SSD硬盤：主板采用固態硬盤安裝系統和數據存儲，高速讀寫、存儲空間超大；

其次，KepOPC在CM4-CAN主板上實現了如下功能：

（1）基于CAN接口的總線設備的數據收發，波特率最高達到1Mbit/S；

（2）CAN協議轉換成ModbusTCP協議，支持雙向讀寫，CM4-CAN主板作為ModbusSlave,供OT系統的快速連接；

（3）CAN協議轉換成MQTT協議，支持雙向讀寫，CM4-CAN主板作為MQTT?Broker,供IT系統的快速連接；

（4）CAN協議轉換成WebSocket協議，支持雙向讀寫，供IT系統（web前端或移動app）的快速連接；

（5）CAN協議轉換成OPCUA協議，支持雙向讀寫，CM4-CAN主板作為OPCUA服務器,供OT系統的快速和安全連接；

（6）以上功能均提供web管理頁面參數設置和運行日志監測。

具體功能介紹如下：

1、CAN協議設備的通訊

圖2?CAN測試儀器連接主板收發數據

KepOPC支持CAN協議設備的ID過濾、波特率設置、發送數據長度設定、擴展/標準幀格式設置等功能，負載測試過程能夠達到不超過1ms級別的數據同步能力，保障總線數據的采集和處理速度。

2、CAN協議轉換成Modbus協議

圖3?Modbus?master連接讀取CAN數據

KepOPC支持Modus?master的TCP方式連接，按照配置的地址讀取CAN?ID及其對應的8個字節對應的值，OT系統快速組態獲取對應地址數據，并轉換計算得到需要的信息，modbus值發布頻率為1ms，同時KepOPC還提供CAN的通訊及數據狀態，用于判斷總線設備是否在線；OT系統需要向CAN總線自動/手動發送數據時，通過向用戶自定義的數據地址寫入CAN?ID及數據后，使能狀態位，KepOCP即時降數據下發到CAN總線，下發成功后清零狀態位，從而實現了CAN-ModbusTCP的雙向互通。

圖4?Modbus?master向總線下發CAN數據

3、CAN協議轉換成MQTT/WebSocket協議

圖5?MQTT客戶端訂閱KepOPC的CAN數據

圖6?MQTT客戶端通過KepOPC向CAN總線發布數據

圖7?websocket客戶端通過KepOPC向CAN總線發布數據

總結：

基于CM4-CAN工業主板的KepOPC數據交換解決方案可以擴展如下定制：

（1）CAN-OPCUA協議的轉換，實現基于OPCUA的工業互聯；

（2）擴展4G/5G模組實現車輛或工業現場總線設備與云平臺的移動互聯；

（3）擴展RS485/RS232等其他私有協議設備與OT/IT平臺的互聯互通；

（4）擴展基于以上通訊方式的AD采集、IO輸出等互操作功能。

KepOPC搭載CM4-CAN工業級主板實現了CAN協議與ModbusTCP/MQTT/WebSocket協議的互聯互通，將工業現場總線的傳感器、控制器快速連接到自動化車間OT系統或互聯網云端的移動APP，提供高效、穩定的數據交換一體化解決方案。

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往期回顧：

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KepOPC工業互聯

KepOPC是服務于工業數據采集及交換的定制型工業軟件，它支持OPC DA、OPC UA、西門子S7系列PLC的多個服務連接，并實現與物聯網平臺的MQTT代理服務器及各類數據庫的快速接插，作為一個高性能的運行中間件，起到工業數據橋梁的作用。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的KepOPC实现CAN设备的OTIT互操作！的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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