现场总线技术工学高等教育教育专区
《现场总线技术概述》课件
《现场总线技术概述》
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现场总线技术-PPT课件
Profibus-DP主要性能特点
·传输速率范围很广,可高速数据通信 9.6Kbit/s~12Mbit/s ·传输介质:RS-485技术双绞屏蔽铜电 缆和光纤传输;
Profibus-PA
• Profibus-PA • 支持单位:西门子公司Profibus国际组织
(PI) , 我 国 有 用 户 组 织 或 专 业 委 员 会 (CPO) 。 标 准 :IEC61158; IEC61784;DIN19245;EN50170。 • 应用领域:流程工业。 • 使用情况 : 应用很广,已有 250 家生产厂 商2000多种产品,已安装25万节点。
SwiftNet
• SwiftNet得到美国波音公司支持。
SwiftNet现场总线是一种结构简单、 实时性强的总线,协议仅包括物理 层和数据链路层,在标准中没有定 义应用层。
INTERBUS
• 支持单位 :PhoenixContact 公司、 INTERBUS 用
户协会和行业标准化协会(INTERBUS-CLUB) • 标准:IEC61158;IEC61784; EN50254;DIN19258。 • 应用领域 : 工业控制,用于 PLC 、 IPC 等现场设备 的连接。汽车制造、生产线、食品工业、煤矿输 送线、合成纤维、自来水厂。 • 使用情况 : 应用很广, 1000 多家生产厂家, 2500 多种产品,已有450万节点50万系统应用实绩。
Rosemount等100多家公司)。 标准:IEC61158;IEC61784。 应用领域:流程工业及其它工业控制。 使用情况:已有试点工程投入运行。 多家生产各种有FFH1接口的产品, 可以满足系统集成要求。
FF主要性能特点
· IEC支持,开放性好,可互操作性好; · 多种传输介质; · 传输速率31.25kbit/s; · 支持本质安全防爆; · 有数据链路网桥连接与HSE相连。
现场总线技术 参考教材
现场总线技术参考教材以下是一些与现场总线技术相关的参考教材:1. 《现场总线技术应用教程》国家级职业教育规划教材,根据高等职业技术院校电气自动化技术专业教学计划和教学大纲,由劳动和社会保障部教材办公室组织编写。
主要内容涉及现场总线控制系统的组成、典型现场总线的协议结构、LonWorks现场总线系统及其应用、Profibus现场总线系统及其应用、其他几种典型的现场总线控制网络及其简单应用举例等。
2. 《现场总线技术及应用教程》本书是作者在教学与科研实践的基础上,结合近十年现场总线技术的发展编写而成的,书中详细介绍了作者在现场总线应用领域的最新科研成果,给出了大量的应用设计实例。
本书可作为高等院校自动化、计算机应用、信息工程、机电一体化方向的研究生、高年级本科生的教材,更适用于从事现场总线技术及其应用系统设计的工程技术人员参考。
全书共分8章,主要内容包括:现场总线概述、数据通信基础与网络互联、串行通信接口技术、CAN控制器局域网、LonWorks智能控制网络、PROFIBUS现场总线、基金会现场总线FF、DeviceNet与工业以太网技术及其应用系统设计,同时介绍了基于PCI总线的现场总线智能通信适配器的硬件设计和设备驱动程序WDM的开发。
3. 《工业网络与现场总线技术》本书主要介绍了工业网络与现场总线的基本原理和应用技术,包括网络基础知识、网络体系结构、网络互连技术、工业网络系统、几种典型的现场总线(如CAN、LonWorks、PROFIBUS、FF等)的原理及其应用技术,以及工业网络的组态与控制软件等。
4. 《现代控制工程基础》该书介绍了现代控制工程的基本概念、原理和应用,包括自动化系统的发展趋势和特点、控制系统计算机仿真技术等。
5. 《工业自动化系统与网络》该书介绍了工业自动化系统与网络的基本概念、原理和应用,包括自动化系统的网络架构和通信协议等。
6. 《电气控制技术基础》该书介绍了电气控制技术的基本原理和应用,包括常用电气元件和控制系统的工作原理等。
《现场总线技术》教学大纲
课程编号:04021160
《现场总线技术》教学大纲
学时:32 学分:2
一、教学大纲的说明
1、授课对象:电子信息工程专业、四年制本科
2、课程性质:专业方向类选修课
3、任务及要求
本课程是电子信息工程专业本科生的一门专业技术课程。
本课程的任务主要是了解现场总线技术的基本概念、网络模型和基于现场总线的网络构架,了解各种不同的现场总线的特点,要求学生掌握网络模型和各种现场总线的特点;掌握CAN总线的使用方法。
4、与其他课程的联系
先修课程:电子技术
后续课程:无
二、教学大纲
1、课程内容:主要有现场总线的概念、特点和发展趋势,通信网络的基本概念,网络模型,各种
现场总线的介绍,包括:基金会现场总线、LonWorks总线、PROFIBUS、CAN、HART协议等内容,由现场总线组成的控制系统网络介绍。
2、重点难点
重点:现场总线的特点,各种现场总线的特点,CAN总线的使用方法。
难点:通信网络的基本概念,CAN总线的使用方法。
3
三、教材及主要参考书
教材:阳宪惠主编《现场总线技术及其应用》清华大学出版社 2002
参考书:饶运涛邹继军郑勇芸著《现场总线CAN原理与应用技术》北京航空航天大学出版社2003.6
大纲批准:大纲审定:大纲制定:马书研。
现场总线技术课程教学大纲
本科生课程大纲课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修一、课程介绍1.课程描述:现场总线技术是一门工作技能教育层面的专业选修课。
该课程与《检测技术及海洋智能仪器》、《自动化仪表与过程控制》、《SOPC原理及应用》、《单片机应用技术基础》、《海洋自动观测技术》等课程有着较强的联系。
现场总线技术将为自动化专业学生提供系统的数据通信技术基础知识、计算机网络技术基础知识、CAN总线技术规范及CAN 总线系统设计方法。
现场总线技术课程主要包括数据通信技术基础、计算机网络体系结构与协议、CAN总线技术规范、CAN器件及CAN总线系统开发实例等内容。
2.设计思路:现场总线控制系统FCS是继集散式控制系统DCS后出现的新一代工业控制系统,适应了现代工业控制系统的分布式、数字化、开放性发展方向,现场总线技术是现场总线控制系统的技术核心。
现场总线技术种类众多,作为道路交通运输工具的国际标准的CAN总线,在工业控制领域同样发挥了巨大作用,其控制器已广泛集成于工业级微处理器芯片(SOC)中,因此,本课程以CAN总线技术为核心介绍现场总线技术,期望通过深入剖析一种现场总线技术,让学习者在学习其他现场总线技术时可举一反三。
本课程定位为现场总线技术的基础课程,以《现场总线工业控制网络技术》教材章节内容为基础,课程内容编排顺序为:(1)计算机网络与现场总线概述;(2)数据通信技术基础;(3)计算机网络体系结构与协议;(4)CAN总线协议规范;(5)CAN器件及CAN总线系统开发实例。
- 1 -3.课程与其他课程的关系:修读本课程的学生应具备C程序设计、微机原理及接口技术、单片机应用技术、SOPC技术、自动化仪表与过程控制、检测技术及智能仪器等基本专业素质和技能。
先修课程:C程序设计、微机原理及接口技术、单片机应用技术基础、检测技术及智能仪器、SOPC原理及应用。
二、课程目标了解现场总线与计算机网络的关系;了解计算机网络的发展过程;了解现场总线标准的制订;了解几种常见的现场总线技术及其特点;理解计算机网络的概念、组成与典型拓扑结构;理解工业自动化发展过程中形成的典型控制系统;理解现场总线的概念、现场总线控制系统的概念和现场总线控制系统的特点;了解工业以太网技术。
现场总线技术中CAN总线技术的教学方法研究
在推广多媒体课堂教学 的今天 , 出现 了老 师照幻 灯片读 , 学生精神 严重不集中的现象, 致使教学水平 和教学 效率 低下。所以 , 在教学过程 中要注意教师和学生 的主体换位 , 在讲基本理 论知识和原理 的时候 , 教 师应该为主 , 学生 为辅 ; 在讲新技术 , 新应用 时 , 师和学 生应该 是同等 教 的, 因为对 于这些新技术 和新应 用 , 教师和学生 都是同等面对 、 同等理 解 。老师应该 尽可能 的鼓励学生课后 去学 习新技 术 、 新应用 , 可以作为 教学 内容 的补 充 , 这样既能丰 富教学 内容 , 又能 激发学生的兴趣 , 能 更 达到培养他们 发现问题 、 分析问题 、 解决问题的能力 。因为 C N总线技 A 术是一 门实际应用技术 , 无论 理论学 的多好 , 如果没有亲身实践过 , 那 也最多是纸上谈 兵 , 学生学 习之后还是不知道具体怎么用 。 这是工科类 学科最常见的现象。所 以, 针对 以上所说 , 老师应该尽可能的让学生多 做实验 , 多去 自己体会 , 自己实实在在去发现问题 , 解决 问题 。 而现在所 有学校都有相应的实验平台 ,但这些平台 已经将相应的实验 内容集成 好 了, 学生只需要 连几根线 就可以完成 实验 ; 但这样的实验达不到锻炼 学生能力的 目的。 如果 当需要学生针对相关问题 自己设计硬件 电路 , 自 己编写控制软件的时候 , 他们会 发现 自己还是找不到切入点 , 还是找不 到从哪里下手 , 还是不知道怎么去做。所 以, 应该在 以实验平 台作为前 期学习基础 , 让学生在有 了感性认识 之后 , 要求他们独立完成相应的设 计实验 。这样才能真正锻炼学生 的 自我设计能力 ,以及加深对于 C AN 总线技术 的掌握 。 另外 , 需要建立多样性 的考核办法 , 它成为一种综合能 力表现 , 让 通过学生平时成绩 、 卷面成绩 、 小组报告成绩等给予学生考核 。这样的 考 核办法 , 同学们会 以主动学 习、 让 积极 探索的轻松心 态完 成 , 又能体
[信息与通信]现场总线技术简介
11-1-2 现场总线的发展与趋势(3)
智能仪表为现场总线的出现奠定了基础
– 智能化设备的提出 – 模拟通信式的智能设备 – 模拟-数字混合的智能设备 – 现场总线的出现
现场总线标准化的现状
12.12.2020
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11
浙江大学控制科学与工程学系
——计计算算机机控控制制技系术统——
11-1-3 现场总线系统的技术特点
现场总线
– 是用于自动化等领域最底层的、具有开放、 统一的通信协议的通信网络
– 实现微机化的现场测量控制仪表或设备间的 双向串行多节点数字通信
现场总线技术
– 现场总线技术把单个分散的仪表或设备变成 了网络的节点
12.12.2020
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6
浙江大学控制科学与工程学系
11-1-1 现场总线简介(2)
——计计算算机机控控制制技系术统——
—计算机控制技术—
第十一章 现场总线技术简介
Introduction of Field Bus
12.12.2020
Information Engineering School, Shenyang Institute of Chemical Technology
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1
浙江大学控制科学与工程学系
本章主要内容
11-1-6 现场总线标准化组织及标准(1)
国 际 电 工 委 员 会 ( IEC ) 和 美 国 仪 表 协 会(ISA) – IEC/ISA标准 现场总线基金会(简称FF) – 采用IEC/ISA标准,未定义的采用自
己的FF协议 欧洲智能化作用和测量用户集团
(EIAMUG)
12.12.2020
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15
浙江大学控制科学与工程学系
现场总线技术
现场总线技术张浩陈刚(西安交通大学,710049,西安)摘要:本文综述近年来在工业自动化领域发展迅速、应用日益广泛的现场总线技术,主要评析RS—485总线、CANBus、PROFIBus和LONWORKS等,侧重说明它们的通信机理与网络性能。
关键词:现场总线;RS—485;CANBus;PROFIBus;LONWORKS以计算机在工业控制和管理中的应用为主要标志的工业自动化技术在过去二十年间有了长足的进步。
进人90年代以来,作为工业控制数字化、智能化与网络化典型代表的现场总线(Field Bus—FB)技术发展迅速、影响巨大,引起了工程技术界的普遍兴趣与重视,被誉为工业自动化领域具有革命性的新技术。
1现场总线的概念1.1什么是现场总线所谓现场总线,是指将现场设备(如数字传感器、变送器、仪表与执行机构等)与工业过程控制单元、现场操作站等互连而成的计算机网络,具有全数字化、分散、双向传输和多分支的特点,是工业控制网络向现场级发展的产物。
国际电工协会(IEC)的SP50委员会对现场总线有以下三点要求:(1)同一数据链路上过程控制单元(PCU)、PLC等与数字1/ O设备互连;(2)现场总线控制器可对总线上的多个操作站、传感器及执行机构等进行数据存取;(3)通信媒体安装费用较低。
SP50委员会提出的两种现场总线结构模型是:(1)星型现场总线用短距离、廉价、低速率电缆取代模拟信号传输线,如图1所示;(2)总线型现场总线数据传输距离长、速率高,采用点—点、点—多点和广播式通信方式,如图2所示。
为了理解现场总线的概念,这里不妨再作些解释。
一般来说,现场级的控制网络可以分为三个层次: Sensor Bus、Device Bus和Field Bus。
其中Sensor Bus面向的是简单的数字传感器和执行机构,主要传输状态信息,网上交换的数据单元是位(bit);Device Bus面向的是模拟传感器和执行器,主要传输模拟信号的采集转换值、校正与维护信息等,网上交换的数据单元是字节(Byte);而Field Bus面向的是控制过程,除了传输数字与模拟信号的直接信息外,还可传输控制信息,即Field Bus 上的结点可以是过程控制单元(PCU),Field Bus网络交换的数据单元是帧(Frame)。
现场总线技术培训教案(doc 16页)
现场总线技术培训教案(doc 16页)成都大学教案学院(部):电信学院系(教研室):自动化授课教师:喻晓红职称:讲师课程名称现场总线技术总学分:3学分总学时:50学时其中:讲课50学时实践0学时课程类别必修课( ) 选修课( √)公共课()学科课()专业课(√)实践课()全校任选课()授课对象自动化本科08级考核方式总成绩:课堂参与占10%;平时作业、小论文占30%;期末考试占60%(开卷考试:术语解释、判断说理题、简述题、综合分析论述题)。
教学基本目的和要求现场总线技术应用于工业自动化领域,形成了全分布式控制网络系统。
通过本课程的学习,让学生了解目前正在全世界范围自动化领域蓬勃发展的新型控制技术。
课程要求明确现场总线的特点、系统构成、监控组态软件原理、现场总线系统的工程设计等;掌握计算机网络基本知识、工业网络通信特点,以及现场总线的基本概念和几种典型现场总线的技术特点以及相关软、硬件的使用方法;能够根据实际需要对现场总线进行选型;能够简单设计基于现场总线的控制系统。
教材、参考书(一)推荐教材:现场总线控制网络技术(第1版)雷霖主编. 电子工业出版社. 2005年(二)参考书目:现场总线技术及其应用(第2版)阳宪惠主编清华大学出版社2008年现场总路线网络(第1版). 杨卫华主编. 高等教育出版社. 2004年现场总线技术及其应用(第1版)甘永梅编著. 机械工业出版社,2004现场总线技术(第1版)周明中国电力出版社2002成都大学教案授课内容第一章现场总线技术概述教学目的和要求通过本章的学习,让学生初步认识现场总线,了解其概念及其发展应用过程,认识到现场总线技术是目前自动化领域一门正在兴起的控制系统技术,初步了解目前正在发展的自动化新型技术,认识正在引导控制应用领域前沿科技的现场总线的一些基本特征、发展现状,介绍了解常见的现场总线及各自的特点及主要适用领域。
重点难点教学重点1、现场总线的概念2、现场总线的发展历程3、现场总线的特点4、现场总线的网络结构5、现场总线的发展历程及现场总线的研究应用现状教学难点全面了解现场总线的概念,从不同的角度来定义现场总线是什么1、充分了解到现场总线的技术特点的各个方面层次的涵义思考题、 课后作业思考:根据自己对现场总线的认识,总结一下你对现场总线的定义作业:1、现场总线有哪些特点 2、什么是互操作性?什么是互换性? 3、FCS 与DCS 相比较,具有哪些优越性主要参考资料(现场总线控制网络技术(第1版)雷霖主编. 电子工业出版社. 2005年现场总线技术及其应用(第2版)阳宪惠主编清华大学出版社2008年现场总路线网络(第1版). 杨卫华主编. 高等教育出版社. 2004年现场总线技术及其应用(第1版)甘永梅编著. 机械工业出版社,2004现场总线技术(第1版)周明中国电力出版社2002课后自我总结分析学生要求尽量理论联系实际讲课,希望能有更多的现场总线技术应用图示备注(对本章节的课堂教学需补充说明的内容)注:此页针对具体授课内容填写成都大学教案样本:成都大学教案授课内容第二章计算机网络与工业网络教学目的和要求通过本章的学习,使学生掌握计算机网络的基础知识,了解计算机网络以及工业的结构体系、网络模式。
《现场总线技术》课程标准
《现场总线技术》课程标准课程名称:现场总线技术学分:72计划学时: 4适用专业:电气自动化技术1.前言1.1课程性质《现场总线技术》课程是光伏应用技术专业的一门专业拓展课。
通过本课程的学习使学生掌握现场总线网络拓扑结构,掌握现场总线主要技术指标,掌握主要连接件和接口设备使用和维护,了解硬件和软件组态操作,了解现场总线工程与设计,为日后在智能电气设备现场工作打下坚实的基础。
先修课是C语言程序设计、电气控制及PLC技术应用、微处理器控制技术、电子线路CAD技术、8051内核无线SoC入门。
安排在电气自动化技术专业的第四学期学习。
1.2设计思路使学生建立现场总线的概念、基本特点,建立DNS和FCS概念,了解DCS和FCS系统设备和系统结构,了解计算机网络及工业网络体系结构、网络模式、工业网络通信概念、开放式系统互连参考模型、TCP/IP参考模型,了解PP的主要连接件和接口设备以及硬件连接、组态技术,PRDPIBUS 的主要技术、CAN总线技术协议、工业以太网的通信方案。
理解现场总线控制技术的基本概念和原理,理解PP通信模型及其主要技术、PP功能块及PP工业组态,理解PRDPIBUS通信技术,理解CAN物理层以及总线器件工作原理,理解工业以太网的实时通信技术,控制器工作原理。
要求学生具备现场总线控制系统正常运行的维护和故障检修能力,具有一定的团队精神和解决问题能力。
2.课程目标1.1总体目标本课程根据光伏应用技术专业的人才培养目标,针对电气制造、维修调试类相关设计企业的检修、调试电工岗位需求出发,现场总线技术课程的总体目标是:加强学生的现场总线应用的意识,培养学生现场总线综合应用能力。
该能力的形成建立在学生现场总线技术基础知识、基本技能、情感态度、学习策略和文化意识等素养整体发展的基础上。
通过以上能力的获得使学生胜任自己的工作岗位。
1.2具体目标1.2.1知识目标1.熟悉工业控制系统体系结构;2.熟悉计算机局域网及其拓扑结构;3.了解信号的传输和编码技术;4.了解现场总线网络结构与互联网的网络结构的不同;5.熟悉现场总线常用的主要连接件、仪表和接口设备;6.熟悉现场总线技术指标;7.熟悉现场总线工程与设计;8.掌握现场总线使用和维护原则;1.2.2能力目标1. 掌握主要连接件使用;2. 掌握接口设备使用;3. 掌握现场总线常用的电缆和电源操作;4. 掌握现场总线项目改造指标和原则;5.掌握硬件和软件组态操作;6.掌握现场总线三级网络拓扑结构和布线;1.2.3素质目标1. 具有勤奋学习的态度,严谨求实、创新的工作作风;2. 具有良好的心理素质、职业道德素质以及高度责任心和良好的团队合作精神;3. 具有一定的判断、分析、解决问题的能力;4. 具备良好的服务意识和市场观念;5.养成“认真负责、精检细修、文明生产、安全生产”等良好的职业道德。
《现场总线技术》课程教学大纲
《现场总线技术》课程教学大纲课程代码:ABJD0418课程中文名称:现场总线技术课程英文名称:Fie1dbustechno1ogy课程性质:限选课程学分数:2.5学分课程学时数:40学时授课对象:自动化专业本课程的前导课程:电路、数字电子技术、微机原理与应用、信号与系统一、课程简介本课程是自动化专业的专业限选课,主要介绍现场总线的技术概况,针对基金会现场总线、1OnWOrkS总线、PROF1BUS总线、CAN总线等介绍各自的技术特点、规范等以及现场总线控制系统的设计和应用。
通过本课程的学习,使学生对各类通用现场总线技术的特点与技术规范有所了解,掌握基于PRoFIBUS总线和CAN总线的的通信控制芯片、接口电路设计等,具有设计以线场总线为基础的控制系统的能力。
作为一门专业方向课,该课程的学飞也需要一些相关知识点的前导课程,包括:电路、数字电子技术、微机原理与应用、信号与系统等。
二、教学基本内容和要求1、现场总线概论介绍现场总线的基本概念、现场总线的发展背景和趋势、以及现场总线的特点和优势等。
重点与难点:熟悉现场总线的特点2、网络与通信技术基础介绍总线的基本概念与操作,总线的通信系统、计算机局域网及其拓扑结构、网络传输的介质及其访问控制方式,差错控制与网络互联等。
重点与难点:掌握总线的通信系统、计算机局域网及其拓扑结构以及网络传输的访问控制方式3、开放系统互联参考模型介绍OS1参考模型,包括各物理层的协议、数据链路层的协议、网络层的协议及高层协议,以及各层之间的交互等。
重点与难点:OSI参考模型以及各层之间的关联。
4、基金会现场总线介绍FF总线的基本原理、FF总线的特理层及网络联接、FF总线的数据链路层、FF总线的网络管理与系统管理等。
重点与难点:掌握FF总线的基本原理、FF通信模型及主要技术、FF功能块及FF的工业组态5、1OnWOrkS现场总线介绍1onWOrkS的系统结构、1C)N总线芯片、1onWOrkS的通讯协议及其编程等。
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4.CAN总线的基本工作原理
4. CAN总线的基本工作原理
跟其他总线一样,CAN总线的通信也是通过一种类似于
“会议”的机制实现的,只不过会议的过程并不是由一
方(节点)主导,而是,每一个会议参加人员都可以自
由的提出会议议题(多主通信模式),二者对应关系如
下:
会议
局域网
参会人员 参会人员身份
节点 ID
会议议题
报文
发言顺序
仲裁
4. CAN总线的基本工作原理
1、实时性 2、所传递过程数据较简单(每个帧最多含8个字节的数据 ) 总线长度:40m至1km 3、传输速率:最大1Mbd(总线长度为40m),5Kbd(总线长 度至1km) 4、节点数:最多200个CAN节点,每个节点上可连有多个 传感器和执行元件 5、传输媒介:双绞线 6、拓扑结构:总线型 7、通过多种错误检测机制,保证较高的传输安全性 8、总线访问方式:多主结构/CSMA/CA 9、与别的网络不同,CAN-Bus上的工作站没有具体的地址 ,而是通过标识符确定各自的身份,同时标识符还决定了
1. CAN总线的起源
现代社会对汽车的要求不断提高,这些 要求包括:极高的主动安全性和被动安全性 ;乘坐的舒适性;驾驶与使用的便捷和人性 化;尤其是低排放和低油耗的要求等。
在汽车设计中运用微处理器及其电控技 术是满足这些要求的最好方法,而且已经得 到了广泛的运用。目前这些系统有:ABS( 防抱系统)、EBD(制动力分配系统)、 EMS(发动机管理系统)、多功能数字化仪 表、主动悬架、导航系统、电子防盗系统、 自动空调和自动CD 机等。
数据帧
数据帧由 7 个不同的区域组成:帧起始(Start of Frame)、 仲裁区域(Arbitration Field)、控制区域(Control Field)、 数据区域(Data Field)、CRC 区域(CRC Field)、应答区 域(ACK Field)、帧结尾(End of Frame)。
3. CAN总线的优势 对比下面两张图,就能很清晰的明白采用
CAN总线的优势。
用线少、重量轻、空间小、接口简单、维修诊断方便等。ຫໍສະໝຸດ 4. CAN总线的基本工作原理
Controller控制器
CAN
Area局域
Network网
CAN 是一种世界标准的串行通讯协议,为数据高速公 路确定统一的“交通”规则。
CAN总线的起源 Vo l v o 汽车近三十年来线束增长的情况
CAN总线的起源
于是人们就想通过总线将汽车上的各种电子 装置与设备连成一个网络,实现相互之间的 信息共享,既减少了线束,又可更好地控制 和协调汽车的各个系统,使汽车性能达到最 佳。这样CAN总线就顺其自然产生了。
2. CAN总线的特点
数据帧 标准帧(CAN2.0A)
数据帧
扩展帧(CAN2.0B)
数据帧
标准帧与扩展帧的不同还来自于对标识符扩展(IDE) 位的使用,当其位于 RTR位之后且为显性时,则报文作为 标准帧来发送,而当其位于 RTR 位之前且为隐性时则报文 作为扩展帧来发送。
通常为:标准帧的报文总是比扩展帧的报文优先级高 。支持扩展帧格式的 CAN 控制器(CAN Controller)同样也能 发送和接收标准帧,当仅仅支持标准帧的 CAN 控制器被用 在网络上时,则只有标准帧能在整个网络上传送,扩展帧 将不能被识别,但是会被当作标准帧处理。
5. 帧类型
报文传输格式按功能分可以具体分为以下四种: 数据帧(Data Frame):数据帧携带数据从发送器至接收 器。 远程帧(Remote Frame):总线单元发出远程帧,请求发 送具有同一识别符的数据帧。 错误帧(Error Frame):任何单元检测到总线错误就发出 错误帧。 过载帧(Overload Frame):过载帧用以在先行的和后续 的数据帧(或远程帧)之间提供一附加的延时。
数据帧
(1)帧起始 它标志数据帧或远程帧的起始,由一个单独的“显性” 位组成。只在总线空闲时,才允许节点发送信号。所有 节点必须同步于首先开始发送信息的节点的帧起始前沿 。
数据帧
(2)仲裁区域 仲裁区域包括识别符(ID)和远程发送请求位(RTR) 。标示符(ID):标示符的长度为 11 位或 29 位。含有11 位标示符的帧称为标准帧(CAN2.0A);含有29位标示 符的帧称为扩展帧(CAN2.0B)。
CAN总线的起源
汽车发展的同时也带来了诸多的问题: (1)汽车电子技术的发展 汽车上电子装置越来 越多汽车的整体布置空间缩小 (2)传统电器设备多为点到点通信 导致了庞大 的线束 (3)大量的连接器导致可靠性降低。粗大的线束 与汽车中有限的可用空间之间的矛盾越 来越尖 锐,电缆的体积、可靠性和重量成为越来越突出 的问题,而且也成为汽车轻量化和进一步电子化 的最大障碍,汽车的制造和安装也变得非常困难 。 (4)存在冗余的传感器。
任务二 典型现场总线简介
1. 基金会现场总线 2. LonWorks 3. Profibus 4. CAN 5. HART
任务三 CAN总线技术应用
• 1、CAN总线的起源 • 2、CAN总线的特点 • 3、CAN总线的优势 • 4、CAN总线的基本工作原理 • 5、CAN总线的数据帧 • 6、CAN总线的位仲裁技术 • 7、CAN总线的应用实例
现场总线技术工学高等教育教育 专区
任务一 了解现场总线技术的优点
现场总线技术是用于解决工业现
场的智能化仪表、控制器、执行机构 等现场设备间的数字通信以及这些现 场控制设备和高级控制系统之间的信 息传递问题。
任务一 了解现场总线技术的优点
任务二 典型现场总线简介
现场总线
a
b
c
传感器总线
设备总线
现场总线
RTR 位:该位在数据帧里必须为“显性”,而在远程 帧里必须为“隐性”。
数据帧