ch08總線(xiàn)技術(shù)與嵌入式系統(tǒng)-資料下載頁(yè)
2025-05-01 18:22本頁(yè)面
【正文】 t ， Modbus Plus ，SiemensS5/S7， AB PLC等 。 5. LonWorks總線(xiàn) ? Lonworks是由美國(guó) Echelon公司于 20世紀(jì) 90年代初推出的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，它采用 ISO/OSI模型的 全部 7層 通訊協(xié)議，這是在現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)中唯一提供全部服務(wù)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。 ? 一個(gè) Lonworks控制網(wǎng)絡(luò)可以有 3個(gè)到 30000個(gè)或更多的節(jié)點(diǎn) 。 采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法 ， 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)變量把網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化為參數(shù)設(shè)置 。 支持多種通信介質(zhì)和多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ， 并開(kāi)發(fā)了本質(zhì)安全防爆產(chǎn)品 ，被譽(yù)為通用控制網(wǎng)絡(luò) 。 ? Lonworks的核心是 LonTalk協(xié)議 ， 協(xié)議支持包括雙絞線(xiàn) 、 電力線(xiàn) 、 無(wú)線(xiàn) 、 紅外線(xiàn) 、 同軸電纜和光纖在內(nèi)的多種傳輸介質(zhì) 。 可以運(yùn)行在任何主處理器 (Host Processor)上 。 6. CAN總線(xiàn) ? CAN總線(xiàn)是德國(guó) BOSCH公司從 80年代初為解決現(xiàn)代汽車(chē)中眾多的控制與測(cè)試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開(kāi)發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議 。 ? CAN協(xié)議其模型結(jié)構(gòu)只有 3層 ， 只取 OSI底層的物理層 、 數(shù)據(jù)鏈路層和頂上層的應(yīng)用層 。 其信號(hào)通信速率最高可達(dá) 1Mbps/40m， 直接傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá) 10km/kbps， 可掛接設(shè)備最多可達(dá) 110個(gè) 。 ? CAN的信號(hào)傳輸采用短幀結(jié)構(gòu) ， CAN支持多主方式工作 ， ? CAN協(xié)議的一個(gè)最大特點(diǎn)是廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼 ， 協(xié)議采用 CRC檢驗(yàn)并可提供相應(yīng)的錯(cuò)誤處理功能 。 ? 通訊介質(zhì)采用廉價(jià)的雙絞線(xiàn)即可 。 在傳輸信息出錯(cuò)嚴(yán)重時(shí) ，節(jié)點(diǎn)可自動(dòng)切斷它與總線(xiàn)的聯(lián)系 ， 以使總線(xiàn)上的其它操作不受影響 。 7. HART ? HART物理層使用 1200BIT/秒的二進(jìn)制相位連續(xù)頻移鍵控 (FSK)；數(shù)據(jù)傳輸速率為 1200bps， 在整個(gè)通訊過(guò)程中 ， 既有模擬信號(hào) (4mA～ 20mA)， 也有數(shù)字信號(hào) (1200HZ和 2200HZ)， 由于在一個(gè)信號(hào)周期中 ，通信信號(hào)的平均值為 0， 從而不對(duì) 4mA～ 20mA的模擬信號(hào)產(chǎn)生影響 ， 這是 HART協(xié)議最重要的特點(diǎn)之一 。 ? HART支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)主從應(yīng)答方式和多點(diǎn)廣播方式 。HART能利用總線(xiàn)供電 ， 可滿(mǎn)足本安防爆要求 。 ? HART變送器約占世界智能變送器市場(chǎng)的 70%，已成為事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 。 8. RS485 ? 盡管 RS485不能稱(chēng)為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn) ， 但是作為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的鼻祖 ， 還有許多設(shè)備繼續(xù)沿用這種通訊協(xié)議 。 采用 RS485通訊具有設(shè)備簡(jiǎn)單 、 低成本等優(yōu)勢(shì) ， 仍有一定的生命力 。 ? RS485是一種典型的串行總線(xiàn) ， 支持一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信 ， 采用雙絞線(xiàn)連接 ， 可連接 32個(gè)收發(fā)器 。 ? 因 RS485接口具有良好的抗噪聲干擾性 ， 長(zhǎng)的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口 。 因?yàn)?RS485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò) ， 一般只需二根連線(xiàn) ， 所以 RS485接口均采用屏蔽雙絞線(xiàn)傳輸 。 9. USB通用串行總線(xiàn) ? 其電纜只有一對(duì)信號(hào)線(xiàn)和一對(duì)電源線(xiàn) ， 工作于最高 12Mbps的中等速度 ， 高速 480Mbps， 傳輸距離 30米 ， 輕巧便宜 ， 適用于傳遞文件數(shù)據(jù)和音響信號(hào) ， 而且 USB也出現(xiàn)了無(wú)線(xiàn)傳輸方式 。 10. IEEE 1394串行總線(xiàn) ? IEEE1394串行總線(xiàn) (又叫火線(xiàn) FireWire)是由蘋(píng)果公司于 80年代提出的 ， 當(dāng)時(shí)最高傳輸速率 400Mbitps， 傳輸距離 72米 ，以后還要按 800M、 。 ? 它有兩對(duì)信號(hào)線(xiàn)和一對(duì)電纜線(xiàn) ， 在無(wú) HUB時(shí)可用任何方式連接 63個(gè)裝置 。 適用于動(dòng)畫(huà)等視頻信號(hào)的傳輸 。 總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的選擇 ? 工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于各行各業(yè)，使用一種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)不可能滿(mǎn)足所有行業(yè)的技術(shù)要求， ? 對(duì)于選哪種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，建議選確實(shí)降低系統(tǒng)成本的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，因?yàn)槭欠翊_實(shí)能降低系統(tǒng)成本是一種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是否成熟、是否適合所針對(duì)對(duì)象的一個(gè)明顯標(biāo)志。 ? 或者簡(jiǎn)單地說(shuō)，項(xiàng)目最適合使用什么技術(shù)就采用什么技術(shù)。 ? 由于現(xiàn)在尚無(wú)全能的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，因此在系統(tǒng)的不同部分可以選不同的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)， ? 即在系統(tǒng)的每個(gè)部分都選最適合的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。 總線(xiàn)選擇的一般原則 ? 1. 規(guī)模大小 ? 2. 工作環(huán)境 ? 3. 傳輸信號(hào) ? 4. 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)將給 21世紀(jì)帶來(lái)革命性的變化 ? 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)將開(kāi)辟過(guò)程控制的新紀(jì)元； ? 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)將對(duì)傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)帶來(lái)根本性變革； ? 目前制定的一些現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)將在幾十年中影響控制領(lǐng)域； ? 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)將大大改變現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)控制和維護(hù)的全部方法。 小 結(jié) ? 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn) (Field bus)是標(biāo)準(zhǔn)的、開(kāi)放的、雙向的多站現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備互連通訊網(wǎng)絡(luò)。 ? 嵌入式系統(tǒng)與應(yīng)用對(duì)象系統(tǒng)密切相關(guān) ? 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)有較強(qiáng)實(shí)力和影響的有 FF BUS、LonWorks、 ProfiBus、 HART、 CAN等，它們具有各自的特色，在不同應(yīng)用領(lǐng)域形成了自己的優(yōu)勢(shì)。 ? 工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于各行各業(yè)，使用一種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)不可能滿(mǎn)足所有行業(yè)的技術(shù)要求，在系統(tǒng)的每個(gè)部分都選最適合的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。
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