CAN總線及其在艾默生PLC上的應用
數(shù)字電子信息技術的飛速發(fā)展對全世界的制造業(yè)日益起著巨大的推動作用,使得制造業(yè)的各種設備的設計越來越電子化,數(shù)字化,網(wǎng)絡化,ECCT產(chǎn)品是艾默生CT推出的一款專門應用于紡織行業(yè)的具有CAN總線協(xié)議的專用PLC控制器,它不僅滿足了紡織的基本I/O工藝需求,更是把CAN總線協(xié)議完美地融合進去,使用戶很輕易地把系統(tǒng)的各種設備通過CAN協(xié)議進行連接,本文介紹了CAN總線功能在艾默生CT PLC上的應用。
CAN總線基礎知識簡介
CAN總線(CONTROLLER AREA NETWORK,控制器局部網(wǎng)絡)由德國BOSCH公司首先提出來的,CAN總線是目前工業(yè)界廣泛應用的總線。其特點簡要歸納如下:
1)CAN控制器工作于多主站方式,網(wǎng)絡中的各節(jié)點都可根據(jù)總線訪問優(yōu)先權(取決于報文標識符)采用無損結構的逐位仲裁的方式競爭向總線發(fā)送數(shù)據(jù)。而利用RS-485只能構成主從式結構系統(tǒng),通信方式也只能以主站輪詢的方式進行,系統(tǒng)的實時性、可靠性較差。
2)CAN協(xié)議廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼,而代之以對通信數(shù)據(jù)進行編碼,其優(yōu)點是可使網(wǎng)絡內的節(jié)點個數(shù)在理論上不受限制,加入或減少設備都不影響系統(tǒng)的工作。同時可使不同的節(jié)點同時接收到相同的數(shù)據(jù),這些特點使得CAN總線構成的網(wǎng)絡各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信實時性強,并且容易構成冗余結構,提高系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的靈活性。
3)CAN總線通過CAN控制器接口芯片的兩個輸出端CANH和CANL與物理總線相連,而CANH端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài),CANL端只能是低電平或懸浮狀態(tài)。這樣就保證不會出現(xiàn)類似在RS-485網(wǎng)絡中系統(tǒng)有錯誤時會導致出現(xiàn)多節(jié)點同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)而導致總線呈現(xiàn)短路從而損壞某些節(jié)點的現(xiàn)象。而且CAN節(jié)點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉輸出功能,以使總線上其他節(jié)點的操作不受影響,從而保證不會出現(xiàn)象在網(wǎng)絡中,因個別節(jié)點出現(xiàn)問題,使得總線處于“死鎖”狀態(tài)。
4)CAN具有的完善的通信協(xié)議可由CAN控制器芯片及其接口芯片來實現(xiàn),從而大大降低了用戶系統(tǒng)開發(fā)的難度,縮短了開發(fā)周期,這些是僅僅有電氣協(xié)議的RS-485所無法比擬的。
5)與其它現(xiàn)場總線比較而言,CAN總線通信最高速率可達1MBPS,傳輸速率為5KBPS時,采用雙絞線,傳輸距離可達10KM,并且數(shù)據(jù)傳輸可靠性高;CAN總線是具有通信速率高、容易實現(xiàn)、且性價比高等諸多特點的一種已形成國際標準的現(xiàn)場總線。這些也是目前 CAN總線應用于眾多領域,具有強勁的市場競爭力的重要原因。
CAN總線與RS485方式的區(qū)別: CAN總線系統(tǒng)結構:CAN總線每個節(jié)點需要帶有CAN協(xié)議控制芯片及適當?shù)慕涌陔娐?,?jié)點之間通過雙絞屏蔽線進行總線式連接,首尾節(jié)點需要接120R的匹配電阻,通信最高速率可達1MBPS,傳輸速率越低,傳輸距離越遠。系統(tǒng)結構如下:
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