谘詢電話

ENGLISH0755-88840386
新聞中心

谘詢電話

0755-88840386
您的位置:首頁 > K8凯发大酒店天生赢家專題 > 專業技術專題 > 工業自動化稱重儀表>詳情頁

稱重儀表現場總線的選擇

發布時間:2020-12-14 16:08:13 |來源:網絡轉載

為了上位機能方便的與所有的現場儀表進行通信,可以利用現場總線將所有現場儀表與上位機連接成一個網絡。現場總線是對開發互聯參考模型的部分或者全部實現,它能實現多節點雙向串行的數字通信。目前應用比較廣泛的幾種工業級現場總線有基金會現場總線、CAN總線、ProfiBus等等。
基金會現場總線(FF)是有現場總線基金會製定的一個國際現場總線標準。FF總線釆用的令牌總線工作方式,即鏈路活動調動器LAS控製的令牌傳遞方式,隻有獲取令牌的節點才有發送數據的權限。通訊介質為雙絞線、電纜、光纖、無線等等。最大通訊速率2.5Mbps,最大節點數32個⑶。
ProfiBus總線廣泛應用於加工自動化、樓宇自動化、過程自動化、發電與輸配電等領域PLC站點的連接。ProfiBus總線存取協議采取的是混合介質存取方式。即主站之間釆用令牌環的方式,主站與從站之間采用主從的方式。它的通訊介質可以是雙絞線、普通電源線、電力電纜線、光纖、無線、紅外等等。它的最大通訊速率可以達到12MbpsoProfiBus總線的缺點就是鋪設成本高,且結構固定⑶。
CAN總線最初被用與汽車電子中的模塊通信,經過多年的發展,它已經在從規模龐大的高速通信網絡到成本低廉的低速網絡中得到廣泛應用。CAN總線的介質訪問控製釆用位仲裁的方式,它的最高通訊速率達到1Mbps,最多可以有110個節點。
本設計中,所有的通信都是有上位機主動發起,相應的節點響應上位機的通信請求,因此,這裏如果釆用令牌環的方式,會使對上位機的響應在等到令牌環後才可以發出,降低了通信的效率,所以這裏不適合采用基金會總線,又由於皮帶配料秤係統中通常皮帶機的數量不會很多,且不同的生產目標和生產工藝下,皮帶機的數量和結構不固定,因此采用成本較高的ProfiBUs總線來組網節點說並不多的配料秤係統也不適合。本文中采用CAN總線來作為上位機與現場儀表直接組網的現場總線。
控製器局域網(CAN)協議是一個具有高魯棒性的開放式邏輯總線式的異步串行通信協議,它在現場總線通信係統中的應用非常廣泛。CAN總線網絡將工業生產中複雜多樣的信號傳輸線路以一種標準的、成本較小的方式實現,它具有狀態檢測和出錯恢複的功能,抗幹擾能力強,可靠性高,在噪聲信號大的工控領域總線通信中非常適用〔成。CAN總線網絡是由多個CAN總線通信節點組成,總線節點平均分步。總線上的節點可以動態接入網絡或者斷開網絡的連接而不影響整個網絡中其他通信單元的工作,因此它的節點數量可以不固定。這樣就很容易對網絡進行擴展或者簡化,這在增加係統的功能或者替換故障設備時會很簡便快捷。CAN總線網絡釆用異步通信中常用的“線與”機製,總線狀態分為“隱性”狀態(Recessivebits,一般對應於邏輯電平中的高電平,也就是數字信號“1”)和“顯性"狀態(Dominantbits,一般對應於邏輯電平中的低電平,也就是數字信號中的“0”)兩種。在這兩種狀態同時出現在總線上時,“隱性”位會被低電平的“顯性”位信號拉低電平變為“隱性”位,因此總線在空閑狀態會處於“隱性”位,一旦有某一個通信節點發送了“顯性”位信號,整個總線網絡就會變成“顯性"位。因而,對於實現CAN總線收發的物理設備而言,必須具有發送邏輯高電平和邏輯低電平的能力。CAN總線的傳輸介質中使用最普遍也最低廉的方法是雙絞線,它釆用兩條相互絕緣的線路進行通信,此時這兩條線路分別被稱為“CANH”和“CANL”,它與總線網絡始端和末端的端接電阻連接,便可以直接與總線節點或者節點上的連接器相連。由於釆用差分方式傳遞信號,對於電磁幹擾噪聲會在兩條線路上同步產生而被抵消,因此CAN總線通信幾乎不受電磁幹擾的影響,同時在雙絞線上加上屏蔽層,可以有效降低高速傳輸時線路產生的電磁輻射對其他設備的影響。在總線的長度不超過40米的情況下,網絡通信的速率可以高達IMbit/S,當信號的傳輸距離超過1000米時,為了避免信號的衰減和信息的丟失,應當在總線上加裝專門的信號驅動電路。
CAN總線具有以下一些優點:
(1)多主控節點
CAN總線網絡中的所有節點都會對總線進行監聽,一旦發現總線空閑(即線路處於“隱性”位)時,便可以作為主控製節點向其他節點發送信息。總線的使用權由最先發送信息的節點取得,對於同一時刻發送消息的多個節點,總線發送權由發送高優先級信息的節點占有。
(2)消息的發送的衝突檢測
CAN總線協議對於總線中發送的信息格式有具體的定義,所有節點都按照這一固定的格式發送消息。發送的消息中包含表示消息優先級的ID值,用於在多個節點同時發送消息時的發送權仲裁,仲裁成功的節點可以繼續發送消息,而衝裁失敗的節點必須停止消息的發送。
(3)係統的可擴展性
CAN總線網絡上的傳輸節點在接入網絡時不需要具有類似以太網中主機IP這樣的地址信息,因此在對整個通信網絡進行擴展時,不需要對其他節點進行改造。
(4)通信速度
由於釆用異步通信的形式進行信息傳輸,因此在同一網絡中通信的節點必須使用相同的波特率進行信息發送,一旦某一節點的發送速率與整個網絡不同步,會使所有節點操作誤判從而癱瘓整個網絡。不同網絡之間的通信則可以設置不同的波特率。具體的通信速率設定與網絡的規模和傳輸距離相關。
(5)具有遠程數據請求的功能
CAN網絡中的任何節點需要獲得其他節點的信息時,可以主動發送“請求幀”消息向相應的節點發出請求。
(6)錯誤檢測功能-錯誤通知功能•錯誤恢複功能
所有的通信節點都可以檢測錯誤。並具有錯誤通知的功能,一旦總線上的錯誤被某一節點檢測到,該節點便會向總線上的所有節點廣播錯誤信息。錯誤被檢測出後,正在進行中的消息發送會立即停止,並在間隔一定時間後嚐試重新發送。
⑺故障定位
CAN總線網絡可以對產生的錯誤進行分析來判斷是可自動恢複的總線錯誤如外部幹擾還是需要人工幹預的總線錯誤如設備故障。通過這一手段,可以在總線上發生錯誤時定位出是否是設備故障並斷開故障設備與總線的連接酒。
(8)連接
CAN總線是可同時連接多個單元的總線。可連接的單元總數理論上是沒有限製的。但在實際應用中若連接的節點過多需要考慮數據傳輸的延遲和總線的驅動能力。在波特率要求不是很高的場合,可以連接更多的節點,而在要求高速通信的場合,則應該盡量減少節點

 

本文源於網絡轉載,如有侵權,請聯係刪除

分享到
網站地圖凱發K8凱發K8凱發K8凱發K8凱發K8凱發K8凱發K8凱發K8