【深度解析】EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)的CAN性能有多強(qiáng)？

針對(duì)儲(chǔ)能應(yīng)用，致遠(yuǎn)電子推出EM系列儲(chǔ)能邊緣智能網(wǎng)關(guān)，其中EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)是一款高性能、多接口通訊，并擁有3路CAN-bus的管理設(shè)備。接下來(lái)讓我們看看它的CAN-bus性能有多強(qiáng)！

EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)介紹

EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)是致遠(yuǎn)電子新推出的EM系列儲(chǔ)能邊緣智能網(wǎng)關(guān)之一，該系列是專為新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一款高性能、多接口通訊管理設(shè)備?？稍趦?chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用中作為邊緣EMS(能源管理系統(tǒng))總控、通訊管理機(jī)、規(guī)約轉(zhuǎn)換器或BAU(電池管理總控)使用。該系列產(chǎn)品集成豐富的外設(shè)接口，支持各類BMS、PCS、空調(diào)、電表、屏顯等設(shè)備的通訊傳輸，且軟件上支持RT-Linux、Ubuntu等操作系統(tǒng)，支持IEC-61850/IEC-104/EtherCAT等專用協(xié)議，可廣泛滿足各類儲(chǔ)能系統(tǒng)的本地能源管理應(yīng)用需求。

EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)具有三路CAN總線，包括2路原生CAN FD接口和1路擴(kuò)展CAN 2.0接口。在儲(chǔ)能應(yīng)用中，CAN總線的性能是重要的評(píng)估條件之一，以下將對(duì)EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)的3路CAN-bus接口進(jìn)行性能測(cè)試。

測(cè)試方法

本次測(cè)試是為了測(cè)試EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)上的3路CAN的性能（包括CAN FD），主要指收發(fā)速率，具體測(cè)試內(nèi)容如下：

1. EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)發(fā)送和接收100,000幀CAN幀所需的時(shí)間，并計(jì)算出其收發(fā)速率。包括50kbps、100kbps、125kbps、250kbps、500kbps、800kbps和1Mbps共7個(gè)仲裁域波特率；2. EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)發(fā)送和接收100,000幀CAN FD幀所需的時(shí)間，并計(jì)算出其收發(fā)速率。包括50kbps、100kbps、125kbps、250kbps、500kbps、800kbps和1Mbps共7個(gè)仲裁域波特率。

測(cè)試準(zhǔn)備

1. 本次性能測(cè)試需準(zhǔn)備一臺(tái)PC、一臺(tái)EM-1000以及一個(gè)USB轉(zhuǎn)CAN模塊。USB轉(zhuǎn)CAN模塊使用致遠(yuǎn)電子的USBCANFD-100U-mini模塊。

2. 在PC上安裝USBCANFD-100U-mini的驅(qū)動(dòng)以及上位機(jī)軟件ZCANPRO。軟件和驅(qū)動(dòng)可在ZLG官網(wǎng)的USBCANFD系列頁(yè)面的資料下載頁(yè)面中下載。

圖1?驅(qū)動(dòng)以及上位機(jī)下載頁(yè)面

3. 完成硬件連線，將USBCAN模塊的USB口插入PC，CAN接口的CAN_H和CAN_L插入EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)的CAN_H和CAN_L。

圖2?USBCAN模塊與EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)的接線4. 打開(kāi)ZCANPRO軟件，此時(shí)彈出設(shè)備管理頁(yè)面，在頁(yè)面中選擇USBCANFD-MINI類型，點(diǎn)擊打開(kāi)設(shè)備。

圖3?ZCANPO軟件打開(kāi)USBCAN設(shè)備

至此，準(zhǔn)備工作完成。

測(cè)試步驟

1.?CAN的速率測(cè)試1.1 在設(shè)備管理頁(yè)面中，點(diǎn)擊啟動(dòng)，選擇CAN協(xié)議為CAN，選擇需測(cè)試的仲裁域波特率，然后點(diǎn)擊確認(rèn)。

圖4?ZCANPRO軟件的CAN協(xié)議啟動(dòng)

1.2 在EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)中運(yùn)行以下命令啟動(dòng)can設(shè)備：

# ifconfig can0 down

# ip link set can0 type can bitrate 10000000

# ifconfig can0 up

1.3 測(cè)試發(fā)送幀速率時(shí)，需先清空Z(yǔ)CANPRO的接收幀數(shù)據(jù)，然后在EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)上運(yùn)行以下命令發(fā)送100,000幀：

# cangen can0 -g 0 -p 10 -L 8 -n 1000000

等待發(fā)送結(jié)束后，查看接收幀計(jì)數(shù)是否為100,000，以及錯(cuò)誤幀是否為0，若一切正常，則可將最后一幀的時(shí)間表示作為發(fā)送時(shí)間，計(jì)算發(fā)送幀速率。

圖5?測(cè)試CAN發(fā)送速率前清空幀數(shù)據(jù)

圖6?測(cè)試CAN發(fā)送速率的結(jié)果

1.4 測(cè)試接收特率時(shí)，先在EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)上運(yùn)行命令：

# candump can0 –n 1000000 -l

該命令的主要作用是，在can0設(shè)備上接收100,000幀的數(shù)據(jù)，記錄到文件中。如果未接收到100,000幀數(shù)據(jù)，命令不會(huì)停止。然后，在ZCANPRO軟件中打開(kāi)發(fā)送數(shù)據(jù)中的普通發(fā)送頁(yè)面，配置發(fā)送次數(shù)為100以及每次發(fā)送幀數(shù)為1000，即為100,000幀。最后，點(diǎn)擊立即發(fā)送即可。

發(fā)送成功后，EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)的命令會(huì)自動(dòng)退出，并且ZCANPRO軟件的發(fā)送幀計(jì)數(shù)為100,000幀，錯(cuò)誤幀計(jì)數(shù)為0。此時(shí)，可根據(jù)ZCANPRO的發(fā)送時(shí)間作為接收時(shí)間來(lái)計(jì)算接收幀速率。

圖7?EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)接收CAN幀結(jié)果

圖8?ZCANPRO軟件的發(fā)送CAN幀結(jié)果

2. CAN?FD的速率測(cè)試

2.1 在設(shè)備管理頁(yè)面中，點(diǎn)擊啟動(dòng)，選擇CAN協(xié)議為CAN FD，選擇需測(cè)試的數(shù)據(jù)域波特率，然后點(diǎn)擊確認(rèn)。

圖9?ZCANPRO軟件的CAN?FD協(xié)議啟動(dòng)

2.2 在EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)中運(yùn)行以下命令啟動(dòng)CAN?FD:

# ifconfig can0 down

# ip link set can0 type can bitrate 10000000 dbitrate 5000000 fd on

# ifconfig can0 up注意：can0為第1路CAN設(shè)備，第2路和第3路CAN設(shè)備為can1和can2。命令中的1000000是仲裁域波特率，單位為bps。1000000bps為1Mbps，dbitrate為數(shù)據(jù)域波特率，單位為bps。5000000bps為5Mbps。

2.3 測(cè)試發(fā)送幀速率時(shí)，需先清空Z(yǔ)CANPRO的接收幀數(shù)據(jù)，然后在EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)上運(yùn)行以下命令發(fā)送100,000幀：

#?cangen?can0?-f?-g?0?-p?10?-L?8?-n?100000

等待發(fā)送結(jié)束后，查看接收幀計(jì)數(shù)是否為100,000，以及錯(cuò)誤幀是否為0，若一切正常，則可將最后一幀的時(shí)間表示作為發(fā)送時(shí)間，計(jì)算發(fā)送幀速率。

圖10?測(cè)試CAN?FD發(fā)送速率的結(jié)果

2.4 測(cè)試接收特率時(shí)，先在EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)上運(yùn)行命令:

# candump can0 –n 100000 -l

該命令的主要作用是，在can0口上接收100,000幀的數(shù)據(jù)，記錄到文件中。如果未接收到100,000幀數(shù)據(jù)，命令不會(huì)停止。然后，在ZCANPRO軟件中打開(kāi)發(fā)送數(shù)據(jù)中的普通發(fā)送頁(yè)面，配置幀類型為CAN FD，發(fā)送次數(shù)為100以及每次發(fā)送幀數(shù)為1000，即為100,000幀。最后，點(diǎn)擊立即發(fā)送即可。

發(fā)送成功后，EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)的命令會(huì)自動(dòng)退出，并且發(fā)送幀計(jì)數(shù)為100,000幀，錯(cuò)誤幀計(jì)數(shù)為0。此時(shí)，可根據(jù)ZCANPRO的發(fā)送時(shí)間作為接收時(shí)間來(lái)計(jì)算接收幀速率。

圖11?EM-1000儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)接收CAN?FD幀結(jié)果

圖12?ZCANPRO軟件的發(fā)送CAN?FD幀結(jié)果

3.?測(cè)試結(jié)果

圖13 CAN0設(shè)備的CAN速率（100,000幀）圖14?CAN0設(shè)備的CAN?FD速率（100,000幀）圖15?CAN1設(shè)備的CAN速率（100,000幀）圖16?CAN1設(shè)備的CAN?FD速率（100,000幀）

圖16?CAN2設(shè)備的CAN速率（100,000幀）