工业自动化和控制使用CAN协议

工业自动化与控制
工业自动化与控制

如今工业自动化系统在许多行业中都变得流行,在控制若干流程相关的业务方面发挥至关重要的作用。由于在工厂或行业的地理分布上实施了各种工业网络,地板数据传输和控制能力变得更加复杂,从低水平到高级控制变得更加复杂和轻松。这些工业网络通过各种现场总线进行路由,这些总线使用各种通信标准,如CAN协议,PROFIBUS,MODBUS,设备网等,因此让我们了解如何进行通信工程以自动化行业和bob的是什么网站其他工业基于自动化的系统

工业自动化与控制介绍

下图显示了工业自动化和控制的架构,其中执行三个级别的控制以自动化整个系统。这三个级别是控制和自动化,过程控制和高阶控制。控制和自动化级别由传感器和执行器等各种现场设备组成,用于监控和控制过程变量。


工业自动化架构
工业自动化架构

过程控制级别是负责控制和维护多个控制设备的中央控制器可编程逻辑控制器(PLC),以及用户像SCADA等的用户图形接口人机界面(HMI)也包含在此级别中。更高阶控制级别是管理所有业务相关操作的企业级别。

通过密切观察上图及其每个级别以及每个级别,也是在间级别,Profibus等通信总线和bob的是什么网站工业以太网被视为连接以交换信息。因此,通信总线是工业自动化中的bob的是什么网站主要组成部分,以便可靠地传输控制器,计算机和现场设备之间的数据。

控制区域网络或CAN协议

打开系统互连(OSI)模型
打开系统互连(OSI)模型

数据通讯bob的是什么网站是从一个点转移到另一个点。为了支持工业通信,国际标准化组织开发了开放系bob的是什么网站统互连(OSI)模型,用于在各种节点之间提供数据传输。此OSI协议和框架取决于制造商。CAN协议使用低于OSI模型的七层的物理和数据链路层。

控制器区域网络,或者可以协议是一个多主串行通信总线bob的是什么网站,它是一个独立控制器的网络。自1990年以来,目前的版本可以在使用者中,它是由博世和英特尔开发的。它通过提供高达1 Mbps的传输速度,将消息广播到网络中呈现的节点。为了有效传输,它遵循可靠的错误检测方法 - 并且对于仲裁消息优先级和碰撞检测,它使用载波侦听多个访问协议。由于这些可靠的数据传输特性,本协议已在公共汽车,汽车和其他汽车系统,工厂和工业自动化,采矿应用等中使用。


可以数据传输

可以协议不是基于地址的协议,而是面向消息的协议,其中嵌入消息中可以具有所传输的数据的内容和优先级。在接收总线上的数据上,每个节点决定是否丢弃或处理数据 - 然后根据系统,网络消息注定到单个节点或许多其他节点。可以通过bob的是什么网站发送RTR(远程发送请求)来允许特定节点从任何其他节点请求信息。

可以协议数据传输
可以协议数据传输

它通过传输最高优先级消息和等待较低优先级消息来提供自动仲裁数据传输数据。在该协议中,主导是逻辑0,并且隐性是逻辑1.当一个节点发送隐性位时,另一个节点发送主导位,则主导位赢得。基于优先级的仲裁方案决定如果两个或多个设备同时开始传输,则将授予权限是否继续传输。

可以留言框架

可以配置不同bob的是什么网站帧或消息格式的CAN通信网络。

  1. 标准或基本帧格式或CAN 2.0 a
  2. 扩展帧格式或CAN 2.0 B.
标准或基本帧格式或CAN 2.0 a
标准或基本帧格式或CAN 2.0 a

The difference between these two formats is that the length of bits, i.e., the base frame supports 11-bits length for the identifier, whereas the extended frame supports 29-bits length for the identifier, which is made up of 18-bit extension and an 11-bit identifier. The IDE bit differs CAN extended frame format and the CAN base frame format wherein IDE is transmitted as dominant in an11-bit frame case and recessive in a 29-bit frame case. It is also possible to send or receive messages in base frame format by some CAN controllers that support extended-frame formats.

扩展帧格式或CAN 2.0 B.
扩展帧格式或CAN 2.0 B.

CAN协议有四种类型的帧:数据帧,远程帧,错误帧和过载帧。数据帧包含传输节点数据;远程帧请求特定的标识符传输;错误帧检测任何节点错误;并且,过载帧当系统在数据或远程帧之间注入延迟时激活。CAN通bob的是什么网站信可以理论上可以在单个网络上链接到2032个设备,但实际上,由于硬件收发器,它仅限于110个节点。它支持高达250米的布线,波特率为250 kbps;比特率为10 kbps的最大长度为1公里,最短,最短,1 Mbps为40米。

工业自动化和控制使用CAN协议

项目实施以控制工业基于该过程的温度变化,由DC电机运行的负载。各种各样的过程控制系统取决于温度。假设在搅拌器罐的情况下 - 达到一定温度后,必须打开DC电动机以旋转搅拌器。因此,该项目通过使用CAN协议实现了这一点,这是高效可靠的低成本通信。bob的是什么网站

在该项目中使用两个微控制器,一个用于获取温度数据和另一个控制直流电机。CAN控制器MCP2515和CAN收发器MCP2551连接到MicroControllers,以实现如何进行交换数据的通信。bob的是什么网站

工业自动化和控制使用CAN协议
工业自动化和控制使用CAN协议

传输侧微控制器使用LM35连续监控温度温度感应器通过将模拟值转换为与附加到它的ADC的数字。将这些值与微控制器中编程的设定值进行比较,并且当微控制器发送或发送时违反这些值将数据传输到接收器可以通过CAN控制器和收发器单元进行侧面微控制器。

接收侧可以通信接收数据并将其传送到微控制器,进bob的是什么网站一步处理数据并通过电动机IC控制DC电动机。还可以用由微控制器控制的驱动器IC改变电动机的方向。

因此,CAN协议通过在工业环境中连接不同的节点来实现对等通信。bob的是什么网站这种通信也可以在其他方面实bob的是什么网站现自动化系统,如家庭或建筑物,工厂等我们希望这篇文章可能会让您更好地了解工业自动化与CAN沟通。bob的是什么网站请写信给我们以获取更多信息和查询。

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