基于iCAN 協(xié)議的CAN-bus 分布式控制系統(tǒng)
1.1iCAN系統(tǒng)的誕生
工業(yè)控制系統(tǒng)的網絡化趨勢,使得工業(yè)控制系統(tǒng)逐漸采用更加徹底的分散式結構,而在這個發(fā)展過程中,現(xiàn)場總線的應用起到了主導的作用。
作為市場上占有率很高的現(xiàn)場總線之一,CAN-bus總線憑借其開放性、高可靠性、良好的實時性、較低的成本,在工業(yè)控制、遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀黝I域中都獲得了廣泛地應用。
通過建立一個CAN-bus總線的硬件平臺,再綜合一些優(yōu)秀產品必需具備的要素:便于實現(xiàn)的行業(yè)方案、較低的系統(tǒng)成本、優(yōu)秀的產品性能等,即誕生了一種完整功能的現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)采集網絡;這就是基于CAN-bus總線的iCAN系統(tǒng)。
1.2iCAN系統(tǒng)簡介
iCAN系統(tǒng),即基于iCAN協(xié)議的CAN-bus分布式數(shù)據(jù)采集網絡;iCAN系統(tǒng)主要由三個要素構成:PC-CAN接口卡、iCAN協(xié)議、iCAN功能模塊。
iCAN協(xié)議,是一種基于CAN-bus連接的應用層協(xié)議,具有實現(xiàn)方便、應用可靠的優(yōu)點。
iCAN功能模塊,集成CAN-bus通訊接口與iCAN應用層協(xié)議,提供DI、DO、AI、AO、RTD、TC、計數(shù)器、頻率計等數(shù)據(jù)采集功能,為主控PC與現(xiàn)場設備之間提供完整的信號采集與通訊功能。
支持iCAN協(xié)議的PC-CAN接口卡,支持組態(tài)軟件、動態(tài)庫等多種編程方式,令通用PC平臺具備網絡管理、設備控制、數(shù)據(jù)記錄等功能,實現(xiàn)強大的人機交互功能。
1.3iCAN系統(tǒng)結構
iCAN系統(tǒng)主要用于實現(xiàn)CAN-bus應用中的通訊控制和數(shù)據(jù)采集方案。因此,iCAN系統(tǒng)具有構建靈活、結構簡單、成本較低的優(yōu)勢;并且,由于采用CAN-bus總線,系統(tǒng)具有良好的可靠性和穩(wěn)定性。同時,iCAN系統(tǒng)具有易于組態(tài),安裝、運行、維護簡便的特點。
圖0.1為iCAN系統(tǒng)的網絡結構圖。一個實際運行的iCAN系統(tǒng)主要由PC-CAN接口卡、iCAN功能模塊組成。iCAN系統(tǒng)支持多種用戶開發(fā)方式,并且支持常用的組態(tài)軟件環(huán)境。
根據(jù)應用環(huán)境的需求,iCAN系統(tǒng)可以增加CAN-bus網關/網橋設備,以適應實際系統(tǒng)的網絡規(guī)模和通訊距離,以及終端設備在安裝、布線等方面的要求。通過CAN-bus網關/網橋設備,iCAN系統(tǒng)也可以方便地互連其它類型的現(xiàn)場設備網絡,比如串行通訊網絡RS-232或RS-485、以太網EtherNet等,或者連接DeviceNet/CANopen網絡。
作為一個能夠滿足實際控制需求的CAN-bus網絡,iCAN系統(tǒng)可以由用戶在現(xiàn)場按需配置,構成大型、中型或小型的分布式控制網絡。同時,iCAN系統(tǒng)能夠將多個不同功能、符合規(guī)范的CAN-bus產品有機聯(lián)網,形成一個實現(xiàn)指定功能的現(xiàn)場總線網絡,從而提供一整套完整的現(xiàn)場通訊和數(shù)據(jù)采集方案。
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