CAN總線的PLC通信網絡的研究

CAN總線與PLC通信網絡的定義

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的串行通信網絡，最初研究階段主要應用于汽車開發方面，具有成本投入少、安全方便、舒適高效的優勢，人們逐漸意識到其優勢，CAN的應用范圍越來越廣，在工業設備、工業自動化、醫療設備和船舶等不同領域中均發揮著重要作用。相繼研發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型也有所差異，系統包括多條數據總線，所以存在大量的線束。可靠性、高性能是CAN 最顯著的特點，在科學技術發展的同時也獲得了極大的進步，被列為目前自動化領域中的一項重點研究課題，可以將其視作自動化領域中的計算機局域網。 (2)優勢和特點 現場總線包括控制器局域網CAN，分布式控制系統在CAN總線的支持下發揮重要作用，其優點如下：

第一，使系統具有較強的冗余能力，提高了網絡系統中各個節點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，縮短了開發周期。在通信協議的保障下，CAN接口芯片及控制器芯片的應用更加方便，從而使開發時間更短。

第三，具有國標標準的現場總線，CAN總線已經具有國標標準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用于各領域，極具競爭力。

第四，CAN 作為目前所有現場總線中的發展前景最為廣闊，同時也是工業現場總線中的關鍵部分，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據的成幀處理、使網絡內的節點個數在理論上不受限制、結構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，主要應用的是具有可編輯功能的存儲器，實現在內部存儲中進行相應的算數、順序控制、計數等一系列的邏輯運算，完成用戶發出的命令，實現對不同生產過程、多種機械生產的輸出和輸入控制，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時間，方便進行現場調試工作。 ②功能強，性能價格比高一臺小型PLC內有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強的功能，可以實現非常復雜的控制功能。PLC可以通過通信聯網，實現分散控制，集中管理。 ③硬件配套齊全，使用方便，適應性強 PLC產品已經標準化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進行系統配置，組成不同功能、規模的系統。硬件配置確定后，可以通過修改用戶程序，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，平均無故障時間達到數萬小時以上，可以直接用于有強烈干擾的工業生產現場。 ⑤系統的設計、安裝、調試工作量少 PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調試，輸入信號用小開關來模擬，通過PLC上的發光二極管可觀察輸出信號的狀態。完成了系統的安裝和接線后，在現場的統調過程中發現的問題一般通過修改程序就可以解決，系統的調試時間短。 CAN總線的PLC通信網絡 1 建立硬件方案使用RS232-CAN適配器，能夠對多臺聯網的PLC實現遠程監控和數據通信的方案即每臺PLC或者PC都有一個專屬的RS-232標準通訊端口，一個RS-232通道和一個CAN-bus通道集成一個網關，能夠便捷地將PLC或PC與RS-232端口連接上。PC對PLC網絡的集中式監控是由PC和PLC進行數據處理，通過PC網關和PLC網關處理和轉發實現的。