基于iCAN 協議的CAN-bus 分布式控制系統
1.1iCAN系統的誕生
工業控制系統的網絡化趨勢,使得工業控制系統逐漸采用更加徹底的分散式結構,而在這個發展過程中,現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,在工業控制、遠程數據傳輸等各領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,再綜合一些優秀產品必需具備的要素:便于實現的行業方案、較低的系統成本、優秀的產品性能等,即誕生了一種完整功能的現場總線數據采集網絡;這就是基于CAN-bus總線的iCAN系統。
1.2iCAN系統簡介
iCAN系統,即基于iCAN協議的CAN-bus分布式數據采集網絡;iCAN系統主要由三個要素構成:PC-CAN接口卡、iCAN協議、iCAN功能模塊。
iCAN協議,是一種基于CAN-bus連接的應用層協議,具有實現方便、應用可靠的優點。
iCAN功能模塊,集成CAN-bus通訊接口與iCAN應用層協議,提供DI、DO、AI、AO、RTD、TC、計數器、頻率計等數據采集功能,為主控PC與現場設備之間提供完整的信號采集與通訊功能。
支持iCAN協議的PC-CAN接口卡,支持組態軟件、動態庫等多種編程方式,令通用PC平臺具備網絡管理、設備控制、數據記錄等功能,實現強大的人機交互功能。
1.3iCAN系統結構
iCAN系統主要用于實現CAN-bus應用中的通訊控制和數據采集方案。因此,iCAN系統具有構建靈活、結構簡單、成本較低的優勢;并且,由于采用CAN-bus總線,系統具有良好的可靠性和穩定性。同時,iCAN系統具有易于組態,安裝、運行、維護簡便的特點。
圖0.1為iCAN系統的網絡結構圖。一個實際運行的iCAN系統主要由PC-CAN接口卡、iCAN功能模塊組成。iCAN系統支持多種用戶開發方式,并且支持常用的組態軟件環境。
根據應用環境的需求,iCAN系統可以增加CAN-bus網關/網橋設備,以適應實際系統的網絡規模和通訊距離,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系統也可以方便地互連其它類型的現場設備網絡,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系統可以由用戶在現場按需配置,構成大型、中型或小型的分布式控制網絡。同時,iCAN系統能夠將多個不同功能、符合規范的CAN-bus產品有機聯網,形成一個實現指定功能的現場總線網絡,從而提供一整套完整的現場通訊和數據采集方案。
評論