No campo da automação industrial, os controladores lógicos programáveis (PLCs) desempenham um papel central no controle e monitoramento de vários processos. Entre os diferentes ônibus de comunicação usados em ambientes de PLC, o barramento da rede da área do controlador (CAN) ganhou popularidade significativa devido à sua confiabilidade, robustez e alto desempenho. Como fornecedor de plc de barramento de barramento, entendo a importância de aderir a certos padrões para garantir operação e compatibilidade perfeitas em um ambiente de PLC. Nesta postagem do blog, discutirei os principais padrões do Can Bus em um ambiente de PLC.
Padrões de camada física
A camada física do barramento CAN define as características elétricas e o meio físico usado para comunicação. O padrão de camada física mais comum para o barramento CAN é o CAN 2.0, que inclui dois sub -padrões: Can 2.0a e Can 2.0b.
O CAN 2.0A usa 11 - identificadores de bits, o que permite até 2048 identificadores de mensagens diferentes. Isso é adequado para sistemas menores, onde o número de nós e mensagens é relativamente limitado. Por outro lado, o CAN 2.0B suporta identificadores de 29 bits, fornecendo um espaço de endereço muito maior de aproximadamente 536 milhões de identificadores de mensagens. Isso o torna ideal para sistemas PLC maiores e mais complexos, com um alto número de nós e mensagens.
Em termos de características elétricas, o barramento CAN normalmente opera em um nível de tensão de 24V em aplicações industriais. A sinalização diferencial usada no barramento CAN, onde os dados são transmitidos como a diferença de tensão entre dois fios (CAN_H e CAN_L), fornece excelente imunidade ao ruído. O padrão também especifica o comprimento máximo do cabo, que geralmente é de cerca de 40 metros a um bit de 1 Mbps. No entanto, o comprimento do cabo pode ser aumentado reduzindo a taxa de bits. Por exemplo, a um bit de 5 kbps, o comprimento do cabo pode atingir até 10 quilômetros.
Padrões de camada de link de dados
A camada de link de dados do barramento CAN é responsável por enquadrar os dados, detecção de erros e arbitragem. O protocolo CAN utiliza um mecanismo de arbitragem bit -bit -bit -bit -bit -bit. Quando vários nós tentam transmitir mensagens simultaneamente, o nó com o mais baixo identificador (maior prioridade) transmite sua mensagem primeiro, enquanto os outros nós esperam. Isso garante que mensagens altas - prioritárias sejam sempre enviadas em tempo hábil.
A detecção de erros no barramento CAN é alcançada através de vários mecanismos. A verificação de redundância cíclica (CRC) é usada para detectar erros de bit no quadro da mensagem. Além disso, o protocolo CAN também verifica outros erros, como erros de recheio de bits, erros de formulário e erros de reconhecimento. Se um erro for detectado, o nó de transmissão será transmitido a mensagem até que seja recebido com sucesso.
A camada de link de dados também define o formato do quadro de mensagem CAN. Um quadro de mensagens padrão pode consistir em vários campos, incluindo o início do quadro (SOF), campo de arbitragem, campo de controle, campo de dados, campo de CRC, campo de reconhecimento e extremidade do quadro (EOF). O campo de dados pode transportar até 8 bytes de dados, o que é suficiente para a maioria dos aplicativos PLC.
Padrões da camada de aplicação
Em um ambiente PLC, os padrões da camada de aplicativos definem como os dados são interpretados e usados. Um dos padrões de camada de aplicativos mais amplamente utilizados para o barramento CAN na automação industrial é o Protocolo do Canopen. O Canopen é um protocolo de alto nível que fornece uma maneira padronizada de comunicação entre diferentes dispositivos no barramento CAN.
O Canopen define um conjunto de dicionários de objetos, que são usados para armazenar os parâmetros de configuração, informações de status e dados de processo dos dispositivos. Os dicionários de objetos são organizados em uma estrutura hierárquica, facilitando o acesso e o gerenciamento dos dados. O Canopen também define vários perfis de comunicação, como perfil do dispositivo, perfil de gerenciamento de rede e perfil de aplicativos. Esses perfis garantem a interoperabilidade entre diferentes dispositivos compatíveis com Canopen - de diferentes fabricantes.
Outro padrão da camada de aplicação é o protocolo DeviceNet. O DeviceNet é usado principalmente para conectar dispositivos industriais, como sensores, atuadores e unidades a um PLC. Ele simplifica o processo de fiação e instalação usando um único cabo de barramento CAN para conectar vários dispositivos. O DeviceNet também fornece uma interface de comunicação de alta velocidade, permitindo o controle real do tempo dos dispositivos conectados.
Padrões de compatibilidade e interoperabilidade
Como fornecedor de plc de barramento CAN, é crucial garantir a compatibilidade e a interoperabilidade entre diferentes dispositivos. Para conseguir isso, os dispositivos precisam cumprir os padrões e certificações relevantes. Por exemplo, os dispositivos compatíveis com Canopen - devem ser certificados pela organização da CIA (CAN na automação). Essa certificação garante que o dispositivo atenda aos requisitos rigorosos do Canopen Standard e possa se comunicar com outros dispositivos compatíveis com Canopen - sem problemas.
Além das certificações padrão, também é importante seguir as diretrizes para a configuração do dispositivo. Por exemplo, ao conectar um novo dispositivo ao barramento CAN, o identificador, a taxa de bits do dispositivo e outros parâmetros de configuração precisam ser definidos corretamente para garantir a comunicação adequada.
Integração com outros ônibus
Em um ambiente moderno de PLC, é comum ter vários ônibus de comunicação trabalhando juntos. Nossos PLCs de barramento podem ser projetados para serem facilmente integrados com outros ônibus populares, comoEthercat Bus Plce485 Pulse plc.
A integração com o EtherCat Bus Plc permite uma comunicação alta e real e real entre os dispositivos CAN Bus e a rede Ethercat. Isso é particularmente útil em aplicações onde são necessárias transferência de dados de alta velocidade e sincronização precisa. Nossos PLCs de barramento CAN pode atuar como um gateway entre o barramento CAN e a rede Ethercat, convertendo os formatos e protocolos de dados, conforme necessário.
Da mesma forma, a integração com485 Pulse plcFornece uma solução de custo - eficaz para estender o intervalo de comunicação. O 485 PULSE PLC é conhecido por seus recursos de comunicação de distância longa e, ao integrá -lo aos nossos PLCs de barramento CAN, podemos obter um sistema de comunicação híbrido que combina as vantagens de ambos os ônibus.
Conclusão
Em conclusão, os padrões para o barramento CAN em um ambiente PLC cobrem a camada física, a camada de link de dados, os aspectos da camada de aplicativos e a compatibilidade. A adesão a esses padrões é essencial para garantir a operação confiável e eficiente dos sistemas CAN BUS PLC. Como umCan BUS PLCFornecedor, estamos comprometidos em fornecer produtos de alta qualidade que atendam a todos os padrões relevantes.
Se você estiver procurando por uma solução confiável de barramento PLC para o seu projeto de automação industrial, ficaríamos felizes em ajudá -lo. Nossa equipe de especialistas pode ajudá -lo a escolher o sistema PLC certo com base em seus requisitos específicos e garantir uma implementação suave. Entre em contato conosco hoje para iniciar uma discussão sobre suas necessidades de compras.
Referências
- Bosch, Can Specification 2.0, Robert Bosch GmbH, 1991.
- CIA, Specificação do Canopen, pode na Automation EV, 2000.
- ISO 11898, Veículos de estrada - Rede de Área dos Controladores (CAN), Organização Internacional para Padronização, 2015.