工业控制中接口协议之大观CAN通信协议与众不同完美融合
重构:工业控制网络中,接口协议的多样性与CAN通信协议的融合 — 排比对比
在工业控制领域,接口协议如同电子电路中的IC芯片或接口板,承载着数据交换与信息传递的使命。它们是CPU与外设、存储器之间不可或缺的桥梁和媒介。CPU与外设、存储器的连接和数据交换,都依赖于这些专用寄存器和复杂控制逻辑电路。
I/O接口之所以重要,是因为它能执行端口地址译码、向CPU提供设备状态信息及命令解码、进行定时和时序控制、提供数据缓冲以消除速度差异,以及格式转换和电气适配。此外,它还能实现中断方式的信息交换。
工业控制网络通常作为局域网,以几公里范围内连接分布在生产装置周围的一系列测控设备,形成功能各异的自动化系统。这类网络遍布工厂车间、装配流水线至环境检测等场所。
节点主要由具有计算与通信能力但功能单一且计算能力有限的小型设备组成,这些设备可能含嵌入式CPU,但没有人机交互界面。其任务是面对恶劣工作环境,如强烈电磁干扰、高温低温变化以及机械振动,并满足实时性要求,如对某些变量数据刷新要求及特定的先后顺序完成操作。
为了满足这些需求,现场接口分类有四大类:平台相关性通用协议(OPC/DDE)、平台无关性通讯协议(ModBus/Profibus)、平台无关专有协议(DCS/Industrial Ethernet)以及特殊协议(编程口/打印口)。其中OPC标准化了不同供应商软件之间交流,使得用户可以自由组合使用过程控制软件;ModBus为电子上一种通用语言,可以让不同厂商设备通过网络通信;而Profibus则是一种国际开放式现场总线标准,用以制造业自动化至楼宇交通等领域自动化。
除了上述常见总线如ASI/BACnet/CANopen/ControlNet/DALI,还有一些其他专业应用总线,如CC-Link用于亚洲市场,其优点包括高安全性保留主站能力。此外还有ControlNet支持循环数据非循环数据同时通过总线进行交换,而DALI则是楼宇照明应用中确保电子镇流器互用的标准之一。
综上所述,在工业自动化中,各种现场总线/协议/接口共生共荣,每种都有其独特优势和适应场景,无一不展现了技术进步带来的丰富多彩。