工业控制中现场总线技术的优点在于其高速可靠和实时性而接口协议大全则是实现这些优势的关键

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  • 2025年02月05日
  • 在工业控制领域,现场总线技术的优点体现在其高速、可靠和实时性,而接口协议大全则是实现这些优势的关键。以下是一些常用的接口协议及其特点: I/O接口概念 I/O接口是电子电路的一部分,包含专用寄存器和控制逻辑电路,是CPU与I/O设备之间信息交换的媒介。它分为两种:I/O接口用于连接外设,存储器接口用于连接内存。 I/O接口基本功能 (1)端口地址译码设备选择。 (2)提供状态信息和命令译码。

工业控制中现场总线技术的优点在于其高速可靠和实时性而接口协议大全则是实现这些优势的关键

在工业控制领域,现场总线技术的优点体现在其高速、可靠和实时性,而接口协议大全则是实现这些优势的关键。以下是一些常用的接口协议及其特点:

I/O接口概念

I/O接口是电子电路的一部分,包含专用寄存器和控制逻辑电路,是CPU与I/O设备之间信息交换的媒介。它分为两种:I/O接口用于连接外设,存储器接口用于连接内存。

I/O接口基本功能

(1)端口地址译码设备选择。

(2)提供状态信息和命令译码。

(3)进行定时和相应时序控制。

(4)提供数据传送缓冲,以消除计算机与外设速度差异。

(5)提供有关信息格式的相容性变换,以及电气适配。

(6)支持中断方式实现CPU与外设间信息交换。

控制方式

(1)程序查询方式:CPU通过指令询问外设状态,如果准备就绪,则进行输入或输出;否则等待循环查询。这方法简单,但由于CPU速度远超外设,因此通常处于等待状态,工作效率低。

(2)中断处理方式: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,暂停当前程序执行转至对应服务程序后,再继续原程序。这方法提高了工作效率,但每传输一个字符都需要中断,对性能有影响。

(3)DMA传送方式:无需软件干预,大大提高了CPU效率。在数据交换前,DMA申请总线控制权;如果允许,则掌握总线,在传输结束后,将总线交还给CPU。

工业控制网络

工业控制网络通常为局域网,其作用范围几km之内,将分布在生产装置周围的测控设备连接成自动化系统。节点包括具有计算能力但功能单一且通信能力较弱的测量设备,如限位开关、感应开关、各种传感器等,以及没有嵌入式CPUs但带有简单通信接口的小型单片机。

控制网络任务与环境

面临强电磁干扰、机械振动以及恶劣野外环境,要适应这种工作条件。此外,由于自控设备多样性,使得互联互操作困难,并且要求满足实时性标准,即对某些变量必须按一定时间刷新完成或按顺序完成相关动作。

现场界面分类

基于上述特点,其中各种界面必须满足工业现场需求。目前主要有四类:

平台相关通用协议:OPC/DDE;

平台无关通讯协议:ModBus/Profibus;

平台无关专有协议及特殊协议如编程口打印口等特殊获取到的协议。

各种现场总线/协议/界面的概述:

ASI (AS-interface) 用于下位控制级传感器/执行器总线,为国际标准EN50295和IEC62026-2规范;

BACnet 为楼宇自动化之通讯协议;

CANopen 多主站总线,对数据安全性高并能保留多主站能力;

CC-Link 主要针对亚洲市场开放式现场总线,有助于有效利用数据带宽以实现短响应时间;

ControlNet 开放式标准现场总林系统,可以同时进行循环数据非循环数据交换而不会影响彼此;

DALI 楼宇自动化领域通讯标准,为照明应用确保电子镇流器互用性的新标准替代1-10V调光器界面。

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