CAN总线技术在工业报警网络系统中的应用

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LAN、CAN、TDM、PROFIBUS 总线在直流控制保护系统中 的应用

LAN、CAN、TDM、PROFIBUS 总线在直流控制保护系统中 的应用

LAN、CAN、TDM、PROFIBUS 总线在直流控制保护系统中的应用发表时间:2019-12-30T13:06:31.163Z 来源:《科学与技术》2019年 15期作者:李文泉[导读] 双重化冗余配置的直流控制保护系统通过CAN、TDM总线获取I/O设备采集的现场模拟量和开关量信号,摘要:双重化冗余配置的直流控制保护系统通过CAN、TDM总线获取I/O设备采集的现场模拟量和开关量信号,快速动作以清除故障,通过以太网、PROFIBUS总线向保护故障录波信息管理子站和运行人员控制工作站发送报警、跳闸和系统自检监测信号等。

其网络构架决定了直流控保系统运行的安全性和稳定性,在此笔者重点介绍分析上述四种网络结构的基本作用和现场连接形式。

关键词:CAN总线;TDM总线;PROFIBUS总线;直流控制保护1 CAN总线概述CAN总线(Controller Area Network)是由BOSCH公司开发的一种工业控制总线,它是一无主方式总线,网络中任一节点可主动地向其它任意节点发送信息,而不依赖某个节点来维系网络正常通讯,可以点对点、一对多及广播集中方式传送和接受数据,其通信协议相当于ISO/OSI参考模型中的数据链路层。

CAN总线的硬件平台主要包括:CAN控制器、CAN总线传输介质(包括光纤和电缆两种)、CAN连接板卡、带CAN控制电路的I/O板卡及CAN终端板卡。

在直流控制保护系统中,机架背板上有两路CAN总线(CAN1和CAN2),用于连接每个槽位上的I/O板卡,用于传递系统状态与控制命令。

其基本构架如图1所示。

图1 CAN总线连接示意图在控保屏柜中,PS801和PS820及PS83x板卡均具有两个CAN控制器,CAN连接板卡有PS831(光电转换连接)和PS873(电气连接)二种,带有C167处理器的I/O板卡具有单个CAN控制电路,PS873A板卡可用作CAN终端板卡,CAN网的终端都需要加装CAN终端板卡。

现场总线与工业以太网CAN总线课件

现场总线与工业以太网CAN总线课件

基金会现场总线主要应用于 化工、石化、冶金等领域; LonWorks总线主要应用于 楼宇智能化、家庭自动化等 领域;Profibus总线主要应 用于制造业、流程工业等领 域;而Modbus总线则广泛 应用于工业自动化领域。
Profibus总线的传输速率范 围为9.6k~12Mbps,是传 输速率最高的总线; LonWorks总线的传输速率 范围为78k~1.5Mbps;基 金会现场总线的传输速率范 围为12k~150kbps;而 Modbus总线的传输速率范 围为1200~9600bps。
随着总线技术的不断发展,网络安全问题也日益突出。为了解决这一问
题,需要加强网络安全防护措施,如加密通信、访问控制等。
02 03
不同总线协议的兼容性问题
目前存在多种总线协议,不同协议之间的兼容性问题给应用带来了困扰 。为了解决这一问题,需要加强不同总线协议之间的互联互通,提高兼 容性。
总线设备的互操作性
02
工业以太网的发展前景良好,随着工业自动化和网络技术的不
断发展,将有更大的应用空间。
CAN总线在汽车和工业自动化领域的应用前景仍然广阔,但面
03
临技术更新和市场变化的挑战。
06
总线技术的未来发展趋势与挑战
总线技术的未来发展趋势
1 2 3
向工业4.0和智能制造发展
未来的总线技术将更加注重与工业4.0和智能制 造的融合,实现更加智能化、自动化的工业生产 。
LonWorks总线和基金会现 场总线都支持多个节点的连 接,最多可连接64个节点; 而Profibus总线和Modbus 总线则支持多个主站和从站 之间的连接,最多可连接 127个节点。
03
工业以太网技术概述
工业以太网的概念

简述CAN网络连工作原理

简述CAN网络连工作原理

简述CAN网络连工作原理
CAN(Controller Area Network)网络是一种多主控制、多节
点总线通信系统,主要用于车辆和工业领域的数据通信。

CAN网络的工作原理如下:
1. 带有CAN控制器的设备被连接到总线上。

CAN控制器负责管理通信,包括数据发送和接收以及总线冲突的处理。

2. 每个设备在总线上具有一个唯一的标识符(ID),用于识
别发送和接收的数据帧。

低ID优先级大。

3. 数据帧分为两种类型:数据帧(用于传输实际数据)和远程帧(用于请求数据)。

4. 当设备要发送数据时,它会首先检测总线上是否有其他设备正在传输数据。

如果没有,则设备发送数据帧,并通过总线上的位与位比较的方式检测总线的状态。

5. 如果多个设备同时发送数据,会发生总线冲突。

这时,较低ID的设备会“听到”冲突,并停止发送数据。

等待一段时间后,重新检测总线的状态,并再次进行发送。

6. 当设备接收到数据帧时,它会检查帧的ID,并将数据提取
出来。

如果设备不能处理这个数据帧,它会将其传递给其他设备,直到找到可以处理该帧的设备为止。

7. CAN网络采用差分信号线进行数据传输,利用线路上的电
压差来表示一个逻辑值。

这种设计和使用差分信号线可以提高网络的抗干扰能力和传输速率。

总的来说,CAN网络通过控制器管理总线上的数据传输,利
用标识符来识别数据帧,并通过差分信号线进行传输。

它具有
高速、可靠、抗干扰的特点,非常适用于需要高效数据通信的场景。

(完整)CAN总线及应用实例

(完整)CAN总线及应用实例

CAN总线及应用实例(1)CAN特点●CAN为多主方式工作,网络上任意智能节点均可在任意时刻主动向网络上其他节点发送信息,而不分主从,且无需站地址等节点信息,通信方式灵活。

利用这特点可方便地构成多机备份系统。

●CAN网络上の节点信息分成不同の优先级(报文有2032种优先权),可满足不同の实时要求,高优先级の数据最多可在134,us内得到传输。

●CAN采用非破坏性总线仲裁技术,当多个节点同时向总线发送信息时,优先级较低の节点会主动地退出发送,大大节省了总线冲突仲裁时间.●CAN只需通过报文滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式收发数据,无需专门“调度”.●CANの直接通信距离最远可达l 0km(速率5kbp以下):通信速率最高可达Mbps(此时通信距离最长为40m)。

●CAN上の节点数主要取决于总线驱动电路,目前可达110个;报文标识符可达2032种(CAN2.0A),而扩展(CAN2.0B)の报文标识符几乎不受限制.(2)CAN总线协议CAN协议以国际标准化组织の开放性互连模型为参照,规定了物理层、传输层和对象层,实际上相当于ISO网络层次模型中の物理层和数据链路层。

图3.9 为CAN总线网络层次结构,发送过程中,数据、数据标识符及数据长度,加上必要の总线控制信号形成串行の数据流,发送到串行总线上,接收方再对数据流进行分析,从中提取有效の数据。

CAN协议の一个最大特点是废除了传统の站地址编码,而代之以对通信数据块进行编码,数据在网络上通过广播方式发送。

其优点是可使网络内の节点个数在理论上不受限制(实际中受网络硬件の电气特性限制),还可使同一个通信数据块同时被不同の节点接收,这在分布式控制系统中非常有用。

CAN 2。

0A版本规定标准CANの标识符长度为11位,同时在2.0 B版本中又补充规定了标识符长度为29位の扩展格式,因此理论上可以定义2の11次方或2の19次方种不同の数据块。

遵循CAN 2.0 B协议のCAN控制器可以发送和接收标准格式报文(11位标识符)或扩展格式报文(29位标识符),如果禁止CAN 2.0B 则CAN控制器只能发送和接收标准格式报文而忽略扩展格式の报文,但不会出现错误。

基于低压电力线载波及CAN总线的防盗报警系统

基于低压电力线载波及CAN总线的防盗报警系统

基于低压电力线载波及CAN总线的防盗报警系统林苏斌【摘要】结合电力线载波通信和CAN总线通信的优点。

设计了一种基于电力线载波通信和CAN总线通信的两级总线三层结构防盗报警系统。

详细阐述了该系统的总体设计框架、硬件电路及软件设计流程。

该系统能完全满足防盗报警系统的实时性要求。

户内采用电力线载波通信。

具有免布线、稳定可靠、便于扩展的特点,不仅能满足新建小区防盗报警系统的要求,且适用于已建小区的智能化改造。

%Combined with the advantage of low voltage power line carrier (PLC) and CAN Bus communication, a kind of two stage bus three layer structure security alarm system based on low voltage PLC and CAN Bus was put forward. The whole system framework and the hardware circuit and software design process are explained in detail. The system can completely satisfy with security alarm system for real-time requirement. With the advantage of stahle and reliable PLC can not only meet the new district requirement, but also can applicable to the intelligence reform old district.【期刊名称】《现代建筑电气》【年(卷),期】2012(000)009【总页数】5页(P38-42)【关键词】安防;电力线载波;CAN总线;通信;防盗报警系统【作者】林苏斌【作者单位】福州大学电气工程与自动化学院,福建福州350108【正文语种】中文【中图分类】TU8550 引言随着信息技术的高速发展及人们对智能化系统设施和人性化居住环境的追求,智能化小区不断涌现[1]。

基于CAN总线的火灾报警系统的研究

基于CAN总线的火灾报警系统的研究
A s at I re t le h rbe s fa e eai n s psi fr ioa fedtc r wt i esno,h c nl yo b t c: no r os v epolm l gt eadf e oiv o a tn l r e t s i s  ̄ sr te eh o g f r d o t ofs n v l a te t d i e o h n e i t o
t ntrfeifr t nwa rs ne .A1 ten d sue te sr so T 2 MC stemirc nml r n o o mo i r nomai spee td o i o l h o e s h e e fS M3 U a h eo o t l ,a d c mmu iaew t a h i e nct i ec h
中 图分 类号 :P 0 T 33 文 献 标 志 码 : A 文 章 编 号 : 0 — 5 12 1 )5一 5 4一 4 1 1 45 (0 10 o 9 o 0
De i n a d i p e e to r e e t r b s d o sg n m l m n ff e d t c o a e n CAN u i b s
oh rb AN b s omigama trs v titr .MQ s nosw r sdb lv o e ee iew eh rtef ei o c re ,a dte te yC u ,fr n se-l eSRcue a e sr eeue ys en d st d tr n h te r c urd n a o m h i s h
赵 哲 , 会 斌 秦
( 杭州 电子科技 大学 电子信 息学 院 , 浙江 杭 州 3 0 1 ) 10 8

基于CAN总线的火灾报警控制系统

基于CAN总线的火灾报警控制系统
是现代 消防不可缺少的安全技术 设施 之一。
2火灾 自动报警 系统原理 图
安装在保护 区的探测器不断的向所 监视的现场
发出巡检信号 ,监视现场的烟雾 浓度 、温度等 ,并 不断反馈给报警控制器 ,控制器 将接到 的信号与 内 存 的正 常整定值 比较 、判断确定火灾 。当发生火灾 时候 ,发 出声光报警 ,显示火灾 区域或楼层房号 的
警 系统 原 理 图 、组 成 、C N 总 线 系统 通信 方 式 以及 室 内 消火栓 系统 的联 动 设 计 。 系统 满 A
足 了社会发展 和人 民的需要, 将会有越 来越 多的研 究课题和广 阔的发展前景。
关键词 :火灾报 警; A C N总线; 通信 中图分类号 :T 2 1 P 7 文献标识 码 :A
b o dp o p csf rd v lp n . r a r s e t o e eo me t
Ke w o d :F r lrn; y r s ieA a r CAN s c mm u iain bu ; o nc t o
1 引言
火灾报警系统(A 是楼宇 自控 系统( A 的一个 F) B )
67 .
测器 的保护面积和保护半径应该满足 表 22的规定 .
A( ) m2
8 0
R( m)
72 .
R( m)
8O .
S≤ 8 O
h 1 ≤ 2
8 0
感烟 探 测

S 8 > 0
6 <h 1 ≤ 2
h≤ 6
8 0
6 0
67 .
S8 .
l0 O
8 0
或火 灾区域 的相邻 区域也 同时发出报警 信号 ,以显 示火灾 区域 , 各应急疏散指示灯亮 , 指明疏散方 向。 火灾 自动报警系统的工作原理如图 1 所示 。

工业通信技术:分享工业通信技术的原理、协议和应用。

工业通信技术:分享工业通信技术的原理、协议和应用。

工业通信技术:分享工业通信技术的原理、协议和应用工业通信技术是现代工业系统中至关重要的一部分。

它用于在工业设备、控制系统和计算机之间进行数据传输和通信。

在工业环境中,稳定、高效和可靠的通信对于实现自动化和优化生产过程至关重要。

本文将介绍工业通信技术的基本原理、常用协议以及在实际应用中的一些场景和案例。

工业通信技术的基本原理工业通信技术的基本原理包括数据传输、通信协议和网络拓扑等方面。

数据传输数据传输是工业通信技术的核心。

在工业环境中,数据可以通过有线或无线方式传输。

常见的有线传输方式包括以太网(Ethernet)、串行通信(Serial Communication)和现场总线(Fieldbus)。

无线传输方式包括无线局域网(Wireless Local Area Network, WLAN)和蓝牙(Bluetooth)等。

在工业环境中,数据传输速度、可靠性和稳定性是至关重要的。

因此,通常采用高速、抗干扰能力强的有线传输方式,同时结合无线传输方式提供灵活性和可移动性。

通信协议通信协议是工业通信技术中的重要组成部分,它规定了数据在通信过程中的格式、编码方式和传输规则。

常见的工业通信协议包括Modbus、PROFINET、以太网/IP(Ethernet/IP)、DeviceNet和CAN(Controller Area Network)等。

这些协议根据不同的应用场景和需求,提供了不同的数据传输速率、通信方式和可靠性。

例如,Modbus是一种串行通信协议,用于在工业设备之间传输数据。

它简单、易于实现和部署,广泛应用于工业控制系统中。

另外,PROFINET是一种以太网协议,用于高速、实时的工业通信。

它支持多种通信方式,可以与现有的以太网设备集成。

网络拓扑网络拓扑指的是工业通信网络中设备之间的连接方式和结构。

常见的网络拓扑包括总线型、星型、环形和树状等。

总线型拓扑是一种常见的工业通信网络结构,其中所有设备都连接到一个共享的总线上。

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的较高 层 C N总线 协议 , A 分析 了总线 数据 传输 的实时 性和报 警信 息 的传输处 理 , 建 了该 通信 网络 的实 际硬 件 系统 。实验 论证 了该 搭
设 计方 法的有效 性 。
关键 词 :现场 总线
中图分 类号 :T 2 P3
C N总线 A
报警 网络
2 报警 网络结构
随着工业制造 自动化 程度 的不断发 展 , 以及无 人 化生产程度 的不断提高 , 求现 场突发报 警信息 的通 要 信处理能力具 有更 高的速度 和更可靠 的稳定性。本文
建立 了基于 C N总线 的信息 传输 网络 。该 网络包 含 A
主控计 算机 、 份 机 、 备 节点 监 测部分 和电源 管理 部 分
C N总线技术在工业报警网络系统中的应用 柴 A
钰, 等
C N总线 技 术 在 工业 报 警 网络 系统 中的应 用 A
Ap l a i fCAN Bu e h olg n I d s r l a m t o k S s e pi t c on o s T c n o y i n u ti r Ne w r y t m a Al
易实现 和性价 比高 等诸 多 优 点 , 已形 成 国 际化 标 并
准 。这 也 是 目前 C N 总 线 能 应 用 于 众 多 领 域 , 具 A 且
有 强劲 的市场竞争力 的重要原 因 。
以包含诸多功能 , 如数据采集与信号处理 、 伺服控制 以
及 电源管理等 。为了保证 各个节点 与监控 主机之 间的 通信 , 实现监控主机对报警信息 的统一处理 , 本文设计 了基 于 C N总线的监测报警 网络 系统 。 A C N总线是一 种 支持分 布 式控 制和 实 时控制 的 A 串行通信网络 , 它能够高速传 递控 制与监测 设备 之间 的数据。C N总线 如今 已广 泛应 用 于各 种分 布式 和 A
O 引言
报警 系统是实现工业现场正常生产和安全运行的 重要组成部分 , 它包含许多个功能节点 , 每个节点对可 能产 生危害 的区域进行 实时监 测 , 单个 节点 的设计 可
与其他 现场总线相 比, A C N总 线支持 多 主工作 方式 , 且 采用非 破坏性总 线仲裁 技 术 , 有 通信速 率 高 、 具 容
pia l c go n fv ro sb s su e n idu tilae s n ls i n h o l beba k r u d o aiu u e s d i n sra r a ,a d casf gt e c mmo e n aam y e ,h a ewok srcu e b sd c yi n s e lr tp s t e a r n t r tu tr a e l m
o nCAN u spo o e n tt eb sso h o ly rCAN b s h ihly rCAN u rtc lb te utb efrid sra lr sse b si rp s d a d a a i ft elw a e h u ,te hg a e b sp o o etrs i l n u t laam y tm o a o i h sb e e in d,t er a—i e o a c fbu aa ta s sin a d te ta s s in p o e sn fte aa no ain ae a ay e a e n d sg e h e lt me p r r n e o sd t rn miso f m n h rn miso rc sig o r ifr to n lz d; h l m m r tep a t a ad re s se o hsc mm u c t n n t r se tbih d Th x ei ns v rf h fe tv n s fti e in me o h r ci lh r wa y tm fti o c niai ewo k i sa l e . o s eep r me t e i te e cie e so hsd sg t d. y h Ke ywo d r s: Fil b s CAN s Alr n t r Aniitre e e Re n a c Du lxho— c u ed u bu am ewo k t n e rnc — f du d n y pe tba k p
等 。各 部分均通过 2 bts 0 ki 的速度连 接到 C N总线 / A
文献标 志码 :A
Ab t a t:To stsy tesrc e ie nso eiblt n niitree c a a ii o n u tilaam y tm 。tru h a ly ig te a — sr c aif h titrqurme t n rl ii a d a t—nefr n e c p blt frid sr lr s se a y y a h o g na zn h p
磬 髻 蜃
( 西安 科技 大 学电气 与控制 工程 学院 , 陕西 西安

705 ) 10 4

要 :为满 足工业 中报 警系 统对可靠 性 、 抗干 扰性方 面 的严格要 求 , 通过分 析工 业 中各 种总 线类 型 的应 用背 景 , 以及 对 目前 常见 报
警 类型 进行分类 , 出 了一 种基 于 C N总 线的报 警 网络结构 。在 C N总线 底层 协议 的基础 上 , 提 A A 设计 了一 种更加 适用 于工业 报警 系 统
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