V oblasti priemyselnej automatizácie zohrávajú programovateľné logické radiče (PLC) kľúčovú úlohu pri kontrole a monitorovaní rôznych procesov. Medzi rôznymi komunikačnými autobusmi používanými v prostrediach PLC získala autobus siete Controller Area Network (CAN) značnú popularitu vďaka svojej spoľahlivosti, robustnosti a vysokému výkonu. Ako dodávateľ CAN Bus PLC chápem dôležitosť dodržiavania určitých noriem, aby som zaistil plynulú prevádzku a kompatibilitu v prostredí PLC. V tomto blogovom príspevku budem diskutovať o kľúčových štandardoch autobusu CAN v prostredí PLC.
Štandardy fyzickej vrstvy
Fyzikálna vrstva zbernice CAN definuje elektrické charakteristiky a fyzické médium používané na komunikáciu. Najbežnejším štandardom fyzickej vrstvy pre zbernicu CAN je CAN 2.0, ktorý obsahuje dve podskupiny: CAN 2.0A a CAN 2.0B.
CAN 2.0A používa 11 - bitové identifikátory, ktoré umožňujú až 2048 rôznych identifikátorov správ. Je to vhodné pre menšie systémy, v ktorých je počet uzlov a správ relatívne obmedzený. Na druhej strane, CAN 2.0B podporuje 29 - bitové identifikátory, ktoré poskytujú oveľa väčší adresný priestor približne 536 miliónov identifikátorov správ. Vďaka tomu je ideálny pre väčšie a zložitejšie systémy PLC s vysokým počtom uzlov a správ.
Pokiaľ ide o elektrické charakteristiky, zbernica CAN zvyčajne pracuje na úrovni napätia 24 V v priemyselných aplikáciách. Diferenčná signalizácia použitá v zbernici CAN, kde sa údaje vysielajú ako rozdiel napätia medzi dvoma vodičmi (CAN_H a CAN_L), poskytuje vynikajúcu imunitu šumu. Štandard tiež špecifikuje maximálnu dĺžku kábla, ktorá je zvyčajne okolo 40 metrov pri bitovej rýchlosti 1 Mbps. Dĺžka kábla sa však môže zvýšiť znížením bitovej rýchlosti. Napríklad pri bitovej rýchlosti 5 kbps môže dĺžka kábla dosiahnuť až 10 kilometrov.
Normy vrstvy dátového prepojenia
Vrstva dátového spojenia zbernice CAN je zodpovedná za rámovanie údajov, detekcie chýb a rozhodcovského konania. Protokol CAN používa nein -deštruktívny arbitrážny mechanizmus. Keď sa viac uzlov pokúsi vysielať správy súčasne, uzol s najnižším identifikátorom (najvyššia priorita) dostane svoju správu najskôr, zatiaľ čo ostatné uzly čakajú. To zaisťuje, že správy s vysokou prioritou sa vždy odosielajú včas.
Detekcia chýb v zbernici CAN sa dosahuje niekoľkými mechanizmami. Kontrola cyklickej redundancie (CRC) sa používa na detekciu bitových chýb v rámci správ. Protokol CAN navyše kontroluje aj ďalšie chyby, ako sú chyby za vypchávky bitov, chyby formulára a chyby potvrdenia. Ak sa zistí chyba, vysielací uzol správu zmení, až kým nebude úspešná prijatá.
Vrstva dátového prepojenia tiež definuje formát rámca správ CAN. Štandard môže rámec správ pozostávať z niekoľkých polí vrátane začiatku rámca (SOF), arbitrážneho poľa, riadiaceho poľa, dátového poľa, poľa CRC, potvrdenia a konca rámca (EOF). Dátové pole môže prenášať až 8 bajtov údajov, čo je dostatočné pre väčšinu aplikácií PLC.
Normy aplikačnej vrstvy
V prostredí PLC štandardy aplikačnej vrstvy definujú, ako sa údaje interpretujú a používajú. Jedným z najpoužívanejších štandardov aplikačnej vrstvy pre autobus CAN v priemyselnej automatizácii je protokol Canopen. Canopen je protokol na vysokej úrovni, ktorý poskytuje štandardizovaný spôsob komunikácie medzi rôznymi zariadeniami na zbernici CAN.
Canopen definuje súbor slovníkov objektov, ktoré sa používajú na ukladanie konfiguračných parametrov, stavových informácií a spracovateľských údajov zariadení. Slovníky objektov sú usporiadané v hierarchickej štruktúre, čo uľahčuje prístup k údajom a spravovaniu údajov. Canopen tiež definuje niekoľko komunikačných profilov, ako je profil zariadenia, profil správy siete a profil aplikačného aplikačného programu. Tieto profily zaisťujú interoperabilitu medzi rôznymi zariadeniami v súlade s Canopenom od rôznych výrobcov.
Ďalšou normou aplikačnej vrstvy je protokol DeviceNet. DeviceNet sa používa hlavne na spájanie priemyselných zariadení, ako sú senzory, ovládače a jazdy do PLC. Zjednodušuje proces zapojenia a inštalácie pomocou jedného kábla zbernice CAN na pripojenie viacerých zariadení. DeviceNet tiež poskytuje vysokorýchlostné komunikačné rozhranie, ktoré umožňuje reálne riadenie časových zariadení pripojených zariadení.
Normy kompatibility a interoperability
Ako dodávateľ PLC CAN AUB PLC je rozhodujúce zabezpečenie kompatibility a interoperability medzi rôznymi zariadeniami. Na dosiahnutie tohto cieľa musia zariadenia dodržiavať príslušné normy a certifikácie. Napríklad zariadenia CanOpen - kompatibilné s organizáciou CIA (Can in Automation) by mali byť certifikované organizáciou CIA (Can in Automation). Táto certifikácia zabezpečuje, aby zariadenie spĺňa prísne požiadavky štandardu Canopen a bez problémov môže komunikovať s ostatnými zariadeniami v súlade s Canopen.
Okrem štandardných certifikácií je tiež dôležité dodržiavať pokyny pre konfiguráciu zariadenia. Napríklad pri pripojení nového zariadenia k zbernici CAN, je potrebné správne nastaviť identifikátor zariadenia, bitovú rýchlosť a ďalšie konfiguračné parametre, aby sa zabezpečila správna komunikácia.
Integrácia s inými autobusmi
V modernom prostredí PLC je bežné, že spolupracujú viacero komunikačných autobusov. Naše Can Bus PLC sú navrhnuté tak, aby sa ľahko integrovali s inými populárnymi autobusmi, ako napríkladEthercat Bus Plca485 Pulse Plc.
Integrácia so spoločnosťou EtherCAT Bus PLC umožňuje komunikáciu s vysokou rýchlosťou a skutočným časom medzi zariadeniami zbernice CAN a sieťou EtherCAT. Je to užitočné najmä v aplikáciách, kde je potrebný prenos údajov vysokej rýchlosti a presná synchronizácia. Naše PLC CAN Bus PLCS môžu pôsobiť ako brána medzi zbernicou CAN a sieťou EtherCAT, podľa potreby premieňajú formáty údajov a protokoly.
Podobne integrácia s485 Pulse PlcPoskytuje náklady - efektívne riešenie na rozšírenie komunikačného rozsahu. 485 Pulse PLC je známy svojimi schopnosťami komunikácie s dlhou vzdialenosťou a jeho integráciou s našimi PLC CAN Bus PLCS môžeme dosiahnuť hybridný komunikačný systém, ktorý kombinuje výhody oboch autobusov.
Záver
Záverom možno povedať, že normy pre zbernicu CAN v prostredí PLC pokrývajú fyzickú vrstvu, vrstvu dátového spojenia, aplikačnú vrstvu a aspekty kompatibility. Dodržiavanie týchto štandardov je nevyhnutné na zabezpečenie spoľahlivej a efektívnej prevádzky systémov PLC CAN PLC. Ako aMôže autobus plcDodávateľ, sme odhodlaní poskytovať vysokokvalitné výrobky, ktoré spĺňajú všetky príslušné normy.
Ak hľadáte spoľahlivé riešenie CAN Bus PLC pre váš projekt priemyselnej automatizácie, radi by sme vám pomohli. Náš tím odborníkov vám môže pomôcť zvoliť si správny systém PLC na základe vašich konkrétnych požiadaviek a zabezpečiť plynulú implementáciu. Kontaktujte nás ešte dnes a začnite diskusiu o vašich potrebách obstarávania.
Odkazy
- Bosch, Can Špecifikácia 2.0, Robert Bosch GmbH, 1991.
- CIA, špecifikácia Canopen, môže v automatizácii EV, 2000.
- ISO 11898, cestné vozidlá - Network Controller Area Network (CAN), Medzinárodná organizácia pre štandardizáciu, 2015.