工业控制中常用接口协议有RS-232RS-485Modbus TCPIP和Profibus而Can有
在工业控制领域,接口协议的多样性是其运作的关键。RS-232、RS-485、Modbus TCP/IP和Profibus等协议为数据传输提供了可靠的手段。而CAN,有着两种主要的通讯协议:标准CAN和CAN FD。这两者都服务于电子系统中的数据交换,确保信息传输的准确性和效率。
I/O接口作为CPU与外设之间信息交换的桥梁,其内含专用寄存器及控制逻辑电路。它不仅连接外部设备,还负责与存储器之间的数据交换。存储器通常受CPU同步管理,而I/O设备则因其多样性而导致相应接口电路复杂。此外,I/O接口还能进行端口地址译码、状态信息提供以及命令译码,同时实现定时控制和数据缓冲,以弥补计算机与外设速度差异。此外,它们还能提供格式兼容性转换,并适配电气要求。
在操作方式上,工业控制中有四种主要模式:程序查询、无条件传送、DMA(直接存储器访问)传送,以及I/O通道或处理机方式。每一种方式都有其优缺点,如程序查询虽然结构简单,但由于CPU速度远超外设,大部分时间处于等待状态;而中断处理方式提高了工作效率,但对每个设备分配请求号及服务程序增加了复杂度。
工业控制网络一般构成局域网,其作用范围约几公里内,将分布在生产装置周围的测控设备连接为功能各异自动化系统。这些网络遍布车间流水线至环境检测,每个节点往往具有计算与通信能力,不同类型如限位开关到各种传感器皆可见。
面对强烈干扰环境以及自控设备千差万别,实现互联互操作极具挑战。但实时性要求必须满足,如某些变量需准确定时刷新,或按顺序完成特定动作。
现场接口分类包括平台相关通用协议OPC/DDE,以及平台无关性的ModBus/ProfiBus等,这些促成了不同厂商设备间通信,使得集中监控成为可能。而其他如DCS协议、大部分工业以太网协议乃至编程打印特殊使用之特殊规范,都组成了丰富多彩的工业自动化总线/界面世界,其中AS-interface通过简单布线经济高效地将执行器与传感器连结;BACnet专注于楼宇自动化领域;CC-Link针对亚洲市场;ControlNet允许循环非循环同时共享总线资源;DALI则解决照明应用中的互用问题。在这海量标准中,没有一个比工业以太网更具生命力。