工业控制中现场总线技术应用之丰富犹如星辰般璀璨接口协议之多样宛若春日的花朵绽放让我们一同探索这片繁荣
在工业控制领域,接口协议的多样性如同星辰般璀璨,现场总线技术应用之丰富,则犹如春日花朵绽放。以下,我们将探索这些宝贵的200例典范,以深入了解I/O接口概念、基本功能以及控制方式。此外,我们还将讨论工业控制网络及其节点、任务与工作环境、实时性要求,以及现场接口分类。
首先,让我们来看一下I/O接口概念:它是一种电子电路,以IC芯片或接口板形式出现,其内含有若干专用寄存器和相应的控制逻辑电路构成。作为CPU和I/O设备之间交换信息的媒介和桥梁,CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现。
其次,我们将介绍I/O接口基本功能,它包括进行端口地址译码设备选择、向CPU提供I/O设备状态信息并进行命令译码、进行定时及相应时序控制、对传送数据提供缓冲以消除计算机与外设在“定时”或数据处理速度上的差异,以及提供有关信息格式的相容性变换和电气适配。此外,还可以中断方式实现CPU与外设之间信息交换。
再者,我们将探讨三种主要的控制方式:程序查询方式,在这种方式下,CPU通过I/O指令询问指定外设当前状态,如果准备就绪,则进行数据输入或输出;中断处理方式,使得CPU不再被动等待,而是可以执行其他程序,一旦外设准备就绪,可以向CPU提出服务请求;DMA(直接存储器存取)传送方式,不需软件而是采用专门控件内存与外设间数据交流,无需CPU介入,大大提高了工作效率。
此后,我们将重点分析工业控制网络及其节点,讨论其任务与工作环境以及实时性要求。最后,将会总结各种现场总线/协议/接口,并特别关注ASI(AS-Interface)、BACnet(楼宇自动化通讯协议)、CANopen(用于执行器/传感器领域多主站总线)、CC-Link(亚洲市场现场总线)、ControlNet标准化现场总线以及DALI(楼宇自动化领域通讯标准)。