8月12日,德州仪器(TI)宣布推出TCAN6062 CAN XL收发器。按照公司公布的信息,这是首款进入商业供货阶段的CAN XL收发器,目前已经可以进行批量采购。
对于工业通信市场来说,这次新品发布的意义并不只是一颗接口芯片增加了传输速度。CAN XL标准已经形成一段时间,但协议真正进入工业设备,还需要控制器、收发器以及相关开发环境逐步成熟。TCAN6062开始供货以后,设备制造商第一次可以把CAN XL真正放进新一代产品设计,而不再只是停留在标准研究和样机验证阶段。
CAN总线在工业设备中的使用时间很长。工程机械、驱动系统、运动设备、控制终端以及各种分布式控制单元,都能见到它的身影。它的优势一直是结构成熟、成本容易控制,而且非常适合多个节点之间进行可靠通信。不过,设备内部的数据量正在增加,传统CAN以及后来的CAN FD,在部分高速控制和大数据传输场合逐渐出现带宽压力。
TCAN6062支持最高20Mbps的数据传输速率,单帧数据载荷最高可以达到2048字节。相比CAN FD单帧64字节的数据容量,大块数据不再需要频繁拆分成很多帧发送。这一点对于需要同时传输控制指令、设备状态、诊断信息和传感数据的设备比较实际。
工业设备厂真正关心的,往往并不是最高速度本身,而是升级之后原来的系统怎么办。
如果一种新的工业通信方式必须让控制板、线束和全部节点重新设计,那么设备厂即使认可性能,也不会轻易切换。尤其是已经批量生产多年的机械设备,一套成熟通信架构后面往往连接着大量控制板卡、传感模块和执行单元。
TI此次推出的TCAN6062可以兼容CAN FD和CAN SIC网络,使设备开发商能够保留部分现有通信基础,逐步导入CAN XL,而不需要一次性把整套设备全部重新设计。
这种兼容方式可能比20Mbps本身更容易推动工业市场接受。
对于机械设备厂家来说,一套设备通信平台往往会连续使用多个产品代次。新产品需要更多数据带宽时,可以先在部分控制节点使用CAN XL,而已有模块继续保留;等后续产品升级,再逐步扩大新协议覆盖范围。这种过渡方式能够降低研发风险,也避免成熟产品因为通信协议变化被迫重新验证。
工业设备内部的数据类型也在发生变化。
早期总线传输的主要是开关量、速度、位置和一些简单状态数据,现在设备还要传递更加完整的诊断信息、参数文件、波形数据和操作界面数据。伺服系统、变频设备、多轴机械以及复杂HMI中,控制节点之间交换的数据明显比过去更多。
一旦通信带宽不足,设备厂家通常只能增加总线数量,或者把部分高速数据转移到以太网。这样虽然能够解决问题,却会增加控制板接口、线束和软件架构的复杂程度。
CAN XL提供的另一种思路,是在保留CAN多节点通信特点的同时,把单条总线能够承担的数据量继续提高。对于原本就大量使用CAN的设备,这条升级路线会比彻底更换通信体系更容易评估。
不过,CAN XL开始商业供货,并不意味着现有CAN设备会很快被替换。
大量工厂设备传输的数据并不复杂,传统CAN和CAN FD已经能够满足要求。为了提高一个并不需要的带宽而重新开发控制板,没有实际采购意义。真正可能较早导入CAN XL的,还是内部节点数量多、实时数据明显增加,同时又希望保留CAN架构的设备。
这也意味着短期内工业市场更可能出现几种CAN技术同时存在的情况。
对于设备制造商,后续采购CAN接口器件时,需要更加明确产品计划使用在哪一代设备上。现有成熟机型以长期供货和兼容为主,新平台则可以提前评估CAN XL控制器、收发器以及测试工具是否已经满足批量生产要求。
维修端则需要面对另一个问题:通信网络升级以后,诊断工具也要跟着变化。
过去现场检查CAN网络,维护人员已经形成比较成熟的测量和故障判断方式。CAN XL正式进入设备之后,示波器、总线分析工具、接口适配器以及工程软件也需要逐步支持新协议。对设备厂来说,不能只把新收发器装上控制板,还要同步考虑生产测试和售后维修条件。
从供应链角度看,TI此次把TCAN6062推向量产市场,也意味着CAN XL开始进入真正的元件采购阶段。此前设备企业可以研究标准、开发样机,但如果关键收发器无法稳定批量供应,新协议很难进入长期量产设备。
现在这个条件开始发生变化。
工业通信的更新通常比消费电子慢得多,因为一台机械设备可能连续生产多年,投放市场后又要运行十几年。每一次通信平台调整,都不仅涉及性能,也涉及元件寿命、长期供货、兼容性以及现场维护。
所以,TCAN6062最值得关注的地方,并不是把CAN速度简单提高到20Mbps,而是CAN XL终于有了可以进入批量设备设计的商用硬件。接下来如果更多控制器、分析工具和工业设备陆续加入,CAN XL才可能从一项新标准真正成为工业设备中的新一代通信选择。
对于长期使用CAN总线的设备厂而言,现在还没有到全面切换的时候,但新项目的通信架构已经多了一个需要认真评估的选项。












