CAN總線(xiàn)的PLC通信網(wǎng)絡(luò )的研究

CAN總線(xiàn)與PLC通信網(wǎng)絡(luò )的定義

1 CAN總線(xiàn)的定義 (1)基本概念 CAN（Controller Area Network）指的是支持分布式控制系統的串行通信網(wǎng)絡(luò )，最初研究階段主要應用于汽車(chē)開(kāi)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的應用范圍越來(lái)越廣，在工業(yè)設備、工業(yè)自動(dòng)化、醫療設備和船舶等不同領(lǐng)域中均發(fā)揮著(zhù)重要作用。相繼研發(fā)了大量的電子控制系統，不同系統的可靠性不同，應用的通信中數據類(lèi)型也有所差異，系統包括多條數據總線(xiàn)，所以存在大量的線(xiàn)束?？煽啃?、高性能是CAN 最顯著(zhù)的特點(diǎn)，在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的同時(shí)也獲得了極大的進(jìn)步，被列為目前自動(dòng)化領(lǐng)域中的一項重點(diǎn)研究課題，可以將其視作自動(dòng)化領(lǐng)域中的計算機局域網(wǎng)。 (2)優(yōu)勢和特點(diǎn) 現場(chǎng)總線(xiàn)包括控制器局域網(wǎng)CAN，分布式控制系統在CAN總線(xiàn)的支持下發(fā)揮重要作用，其優(yōu)點(diǎn)如下：

第一，使系統具有較強的冗余能力，提高了網(wǎng)絡(luò )系統中各個(gè)節點(diǎn)間數據通信的可靠性和快速性，增強了系統的整體性能。

第二，縮短了開(kāi)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用更加方便，從而使開(kāi)發(fā)時(shí)間更短。

第三，具有國標標準的現場(chǎng)總線(xiàn)，CAN總線(xiàn)已經(jīng)具有國標標準是因為其通信速率高、簡(jiǎn)便、性?xún)r(jià)比高等特點(diǎn)，而且近些年被廣泛地應用于各領(lǐng)域，極具競爭力。

第四，CAN 作為目前所有現場(chǎng)總線(xiàn)中的發(fā)展前景最為廣闊，同時(shí)也是工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)中的關(guān)鍵部分，同其他通信總線(xiàn)相比，可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性是CAN總線(xiàn)突出的特點(diǎn)，憑借其良好的性能和特點(diǎn)，CAN總線(xiàn)的前途越來(lái)越寬敞。其特點(diǎn)是完成對通信數據的成幀處理、使網(wǎng)絡(luò )內的節點(diǎn)個(gè)數在理論上不受限制、結構簡(jiǎn)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，主要應用的是具有可編輯功能的存儲器，實(shí)現在內部存儲中進(jìn)行相應的算數、順序控制、計數等一系列的邏輯運算，完成用戶(hù)發(fā)出的命令，實(shí)現對不同生產(chǎn)過(guò)程、多種機械生產(chǎn)的輸出和輸入控制，這個(gè)過(guò)程中主要采取的是模擬形式及數字形式。

（2）功能和特點(diǎn) 可編程邏輯控制器具有以下鮮明的特點(diǎn)。 ①使用方便，編程簡(jiǎn)單其編程語(yǔ)言的類(lèi)型主要包括語(yǔ)句表、邏輯圖及梯形圖等相對簡(jiǎn)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(kāi)發(fā)時(shí)間，方便進(jìn)行現場(chǎng)調試工作。 ②功能強，性能價(jià)格比高一臺小型PLC內有成百上千個(gè)可供用戶(hù)使用的編程元件，有很強的功能，可以實(shí)現非常復雜的控制功能。PLC可以通過(guò)通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現分散控制，集中管理。 ③硬件配套齊全，使用方便，適應性強 PLC產(chǎn)品已經(jīng)標準化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶(hù)選用，用戶(hù)能靈活方便地進(jìn)行系統配置，組成不同功能、規模的系統。硬件配置確定后，可以通過(guò)修改用戶(hù)程序，方便快速地適應工藝條件的變化。 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(wú)故障時(shí)間達到數萬(wàn)小時(shí)以上，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現場(chǎng)。 ⑤系統的設計、安裝、調試工作量少 PLC的用戶(hù)程序可以在實(shí)驗室模擬調試，輸入信號用小開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，通過(guò)PLC上的發(fā)光二極管可觀(guān)察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統的安裝和接線(xiàn)后，在現場(chǎng)的統調過(guò)程中發(fā)現的問(wèn)題一般通過(guò)修改程序就可以解決，系統的調試時(shí)間短。 CAN總線(xiàn)的PLC通信網(wǎng)絡(luò ) 1 建立硬件方案使用RS232-CAN適配器，能夠對多臺聯(lián)網(wǎng)的PLC實(shí)現遠程監控和數據通信的方案即每臺PLC或者PC都有一個(gè)專(zhuān)屬的RS-232標準通訊端口，一個(gè)RS-232通道和一個(gè)CAN-bus通道集成一個(gè)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 )的集中式監控是由PC和PLC進(jìn)行數據處理，通過(guò)PC網(wǎng)關(guān)和PLC網(wǎng)關(guān)處理和轉發(fā)實(shí)現的。