数据驱动深入探究CAN通信原理
在工业4.0时代,各种通信技术的蓬勃发展为企业实现智能化和自动化带来了诸多可能。尤其是在工业互联网的技术构架中,需要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。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有力推动。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的全数字、双向、多站的通信系统。开放系统互连参考模型(Open System Interconnect 简称OSI)是国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合制定的开放系统互连参考模型,为开放式互连信息系统提供了一种功能结构框架。
现场总线特点与应用
我们可以这样理解现场总线:
第一,从工厂自动化信息网络分层结构可知,现场总布位于生产控制与网络机构底层,是工厂底部设备之间的人际交流网络。
第二,由于实际应用中ISO模型只是一个参考,不同类型的地方位协议栈有较大区别,因此通常会将ISO/OSI七个图像简化,以实现更低延迟速度,更适合实时性需求。
二、工业以太网
工业以太网概念
由于地方位标准制定存在一定难度人们开始寻求新的地方位出路,这时候以太网技术出现了人们视野。在办公环境中的局域网(LAN)产品组符合IEEE 802.3标准后,被称为“电子坊”。而对于商务使用来说,以太网最初设计没有考虑到它未来要服务于的是商用或非商用环境下的不同要求,如强度、高温耐受性等因素,对这些要求进行改进使得它变得更加适合于特殊工作条件下使用。这就是为什么在市场上经常提及“商用”或“非商用”的Ehternet,它们能满足不同的市场需求。
工业以太网特点与应用
最大优势之一是能够满足所有控制级别要求,使企业信息网络与控制网络可以无缝连接,加快开发时间减少成本降低风险同时保持灵活性。具体体现在:
以TCP/IP协议作为基础,可以让来自不同供应商但遵循相同规则的一些硬件或者软件相互兼容。
能够快速地建立起对其他传感器输入/输出端口进行远程访问并且不依赖任何专门培训。
硬件升级简单,因为它们都基于已经成熟且广泛支持的一个平台。
价格竞争力高因为许多人都知道如何制造这种东西,而且他们已经做过很多次,所以价格相对较低。
当前正在研究10Gbps高速ETHERNET解决方案,以进一步提升性能。此外,还有PROFINET, VNET/IP, EtherCAT, TCnet, Modbus-IDA, Powerlink等其他实时型Industrial Ethernet解决方案也被用于不同的行业部门。
三、本文结论:
本文主要探讨了两个重要的地面位置传输方法——事物位置传输方法以及由此产生的事物位置法。每一种方法都有自己的优缺点,并根据不同的业务需求选择合适的情况。在未来的几年里,我们预计这两个地面位置传输方法将继续发展,并越来越紧密地结合起来,以创建一个更加复杂、高效且具有高度可扩展性的现代交通运输体系。这不仅能够提高整体效率,也能够减少能源消耗,同时还能帮助我们应对日益增长的人口数量挑战。