CAN總線的PLC通信網(wǎng)絡(luò)的研究

CAN總線與PLC通信網(wǎng)絡(luò)的定義

1 CAN總線的定義 (1)基本概念 CAN（Controller Area Network）指的是支持分布式控制系統(tǒng)的串行通信網(wǎng)絡(luò)，最初研究階段主要應(yīng)用于汽車開發(fā)方面，具有成本投入少、安全方便、舒適高效的優(yōu)勢，人們逐漸意識到其優(yōu)勢，CAN的應(yīng)用范圍越來越廣，在工業(yè)設(shè)備、工業(yè)自動化、醫(yī)療設(shè)備和船舶等不同領(lǐng)域中均發(fā)揮著重要作用。相繼研發(fā)了大量的電子控制系統(tǒng)，不同系統(tǒng)的可靠性不同，應(yīng)用的通信中數(shù)據(jù)類型也有所差異，系統(tǒng)包括多條數(shù)據(jù)總線，所以存在大量的線束。可靠性、高性能是CAN 最顯著的特點，在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的同時也獲得了極大的進(jìn)步，被列為目前自動化領(lǐng)域中的一項重點研究課題，可以將其視作自動化領(lǐng)域中的計算機局域網(wǎng)。 (2)優(yōu)勢和特點 現(xiàn)場總線包括控制器局域網(wǎng)CAN，分布式控制系統(tǒng)在CAN總線的支持下發(fā)揮重要作用，其優(yōu)點如下：

第一，使系統(tǒng)具有較強的冗余能力，提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各個節(jié)點間數(shù)據(jù)通信的可靠性和快速性，增強了系統(tǒng)的整體性能。

第二，縮短了開發(fā)周期。在通信協(xié)議的保障下，CAN接口芯片及控制器芯片的應(yīng)用更加方便，從而使開發(fā)時間更短。

第三，具有國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線，CAN總線已經(jīng)具有國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)是因為其通信速率高、簡便、性價比高等特點，而且近些年被廣泛地應(yīng)用于各領(lǐng)域，極具競爭力。

第四，CAN 作為目前所有現(xiàn)場總線中的發(fā)展前景最為廣闊，同時也是工業(yè)現(xiàn)場總線中的關(guān)鍵部分，同其他通信總線相比，可靠性、實時性和靈活性是CAN總線突出的特點，憑借其良好的性能和特點，CAN總線的前途越來越寬敞。其特點是完成對通信數(shù)據(jù)的成幀處理、使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點個數(shù)在理論上不受限制、結(jié)構(gòu)簡單以及傳輸距離和速率。

2 PLC的定義

（1）基本概念 PLC即可編程邏輯控制器，主要應(yīng)用的是具有可編輯功能的存儲器，實現(xiàn)在內(nèi)部存儲中進(jìn)行相應(yīng)的算數(shù)、順序控制、計數(shù)等一系列的邏輯運算，完成用戶發(fā)出的命令，實現(xiàn)對不同生產(chǎn)過程、多種機械生產(chǎn)的輸出和輸入控制，這個過程中主要采取的是模擬形式及數(shù)字形式。

（2）功能和特點 可編程邏輯控制器具有以下鮮明的特點。 ①使用方便，編程簡單其編程語言的類型主要包括語句表、邏輯圖及梯形圖等相對簡單、清晰的形式，對計算機知識的要求水平不高，所以大大縮短了開發(fā)時間，方便進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試工作。 ②功能強，性能價格比高一臺小型PLC內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強的功能，可以實現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。PLC可以通過通信聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)分散控制，集中管理。 ③硬件配套齊全，使用方便，適應(yīng)性強 PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、規(guī)模的系統(tǒng)。硬件配置確定后，可以通過修改用戶程序，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。 ④可靠性高，抗干擾能力強 PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強的抗干擾能力，平均無故障時間達(dá)到數(shù)萬小時以上，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場。 ⑤系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少 PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試，輸入信號用小開關(guān)來模擬，通過PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時間短。 CAN總線的PLC通信網(wǎng)絡(luò) 1 建立硬件方案使用RS232-CAN適配器，能夠?qū)Χ嗯_聯(lián)網(wǎng)的PLC實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)通信的方案即每臺PLC或者PC都有一個專屬的RS-232標(biāo)準(zhǔn)通訊端口，一個RS-232通道和一個CAN-bus通道集成一個網(wǎng)關(guān)，能夠便捷地將PLC或PC與RS-232端口連接上。PC對PLC網(wǎng)絡(luò)的集中式監(jiān)控是由PC和PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過PC網(wǎng)關(guān)和PLC網(wǎng)關(guān)處理和轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)的。