数据驱动深入探究CAN总线三大核心要素
在工业4.0时代,通信技术的快速发展为企业实现智能化和自动化提供了强有力的技术支持。尤其是在工业互联网的构架中,通过车间现场各类通讯方式接入不同设备、系统和产品,采集并上传海量数据成为关键。目前,在工控领域,车间现场应用最广泛的是工业以太网技术和工业现场总线技术,为工厂实现自动化带来推动。本文将介绍工业底层设备的两种通讯方式:现场总线和工业以太网。
一、现场总线
现场总线概念
现场总线是指安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线,是自动化领域中底层数据通信网络,连接最底层的现场和现场智能仪表设备以及自动化系统全数字双向多站通信系统。它遵循ISO/OSI开放系统互联参考模型全部或部分通信协议。
现场总线特点与应用
我们可以这样理解:
第一,从工厂信息网络分层结构(管理级、监控级、设备级),可知现场本机位于生产控制网络机构底层,是工作站之间及从工作站到控制单元或其他远程终端及其他地方进行实时交换消息而设计。
第二,由于实际应用中的ISO模型只是一个参考,不同种类现场协议栈有较大区别,将ISO/OSI七层模型简化,以更低延迟速度更快地实现实时性。
二、Industrial Ethernet (IE)
工业以太网概念
随着相关技术发展,并结合各种应用需求,涌现出了许多有代表性的现场本机,如基金会FF、本机LONWORKS、本机HAPT、本机CAN,本机Devicenet、本机PROFIBUS、本机INTERBUS、本机WorldFIP 本机CC—Link等这些本机关具有特定的特征并拥有各自特定的应用范围。但由于种类繁多,最终形成了一个多个标准未能统一,所以至今还没有完全统一标准,最终形成了一个IEC61158标准。
工业以太网优势与应用
当前比较有影响力的实时行业以太网包括西门子的PROFINET, 横河Yokogawa 的VNET/IP, 倍福 EtherCAT, 东芝Toshiba 的TCnet, 施耐德Modbus-IDA , 贝加莱Powerlink 和浙大中控EPA等。
通过分析上述两种类型,我们可以看出它们各自具有不同的优缺点。在选择适合自己公司需要的情况下,可以根据具体情况来决定是否使用某一种或者几种类型。例如,如果你想要建立一个能够处理大量数据流且具备高性能要求的事务处理环境,那么可能选择使用基于TCP/IP协议的一些高效率方案。而如果你的需求更多偏向于简单且成本较低,那么传统型号如RS232可能是一个更好的选择。此外,当考虑到长期投资回报比价位的时候,也许应该考虑那些价格相对较高但功能更加全面和灵活的一些解决方案。
最后,无论是哪一种解决方案,其成功实施都需要细致规划,并且确保所有硬件组件兼容彼此,同时也要考虑软件开发环境的问题,这样才能确保整个项目顺利进行并达到预期效果。