Nel regno dell'automazione industriale, i controller logici programmabili (PLC) svolgono un ruolo fondamentale nel controllo e monitoraggio di vari processi. Tra i diversi autobus di comunicazione utilizzati negli ambienti PLC, il bus della rete del controller (CAN) ha guadagnato una significativa popolarità grazie alla sua affidabilità, robustezza e prestazioni elevate. Come fornitore di Bus Bus PLC, comprendo l'importanza di aderire a determinati standard per garantire un funzionamento e compatibilità senza soluzione di continuità in un ambiente PLC. In questo post sul blog, discuterò gli standard chiave per Can Bus in un ambiente PLC.
Standard di strato fisico
Lo strato fisico del bus CAN definisce le caratteristiche elettriche e il mezzo fisico utilizzato per la comunicazione. Lo standard di strato fisico più comune per il bus Can è Can 2.0, che include due standard secondari: CAN 2.0A e CAN 2.0B.
CAN 2.0A utilizza identificatori a 11 bit, che consente fino a 2048 diversi identificatori di messaggi. Ciò è adatto a sistemi più piccoli in cui il numero di nodi e messaggi è relativamente limitato. D'altra parte, CAN 2.0B supporta identificatori a 29 bit, fornendo uno spazio di indirizzi molto più ampio di circa 536 milioni di identificatori di messaggi. Ciò lo rende ideale per sistemi PLC più grandi e complessi con un numero elevato di nodi e messaggi.
In termini di caratteristiche elettriche, il bus CAN funziona in genere a un livello di tensione di 24 V in applicazioni industriali. La segnalazione differenziale utilizzata nel bus CAN, in cui i dati vengono trasmessi come differenza di tensione tra due fili (CAN_H e CAN_L), fornisce un'eccellente immunità al rumore. Lo standard specifica anche la lunghezza massima del cavo, che di solito è di circa 40 metri a una velocità di 1 mbps. Tuttavia, la lunghezza del cavo può essere aumentata riducendo la velocità di bit. Ad esempio, a un bit di 5 kbps, la lunghezza del cavo può raggiungere fino a 10 chilometri.
Standard di livello collegamento dei dati
Il livello di collegamento dei dati del bus CAN è responsabile della definizione dei dati, del rilevamento degli errori e dell'arbitrato. Il protocollo CAN utilizza un meccanismo di arbitrato bit -saggio non distruttivo. Quando più nodi provano a trasmettere messaggi contemporaneamente, il nodo con l'identificatore più basso (priorità più alta) viene prima trasmessa il suo messaggio, mentre gli altri nodi attendono. Ciò garantisce che i messaggi ad alta priorità vengano sempre inviati in modo tempestivo.
Il rilevamento degli errori nel bus CAN si ottiene attraverso diversi meccanismi. Il controllo ciclico di ridondanza (CRC) viene utilizzato per rilevare errori di bit nella cornice del messaggio. Inoltre, il protocollo CAN controlla anche altri errori come errori di ripieno di bit, errori del modulo ed errori di riconoscimento. Se viene rilevato un errore, il nodo trasmettente trasmette il messaggio fino a quando non viene ricevuto correttamente.
Il livello di collegamento dati definisce anche il formato del frame messaggi CAN. Un frame di messaggi CAN standard è costituito da diversi campi, tra cui l'inizio del frame (SOF), il campo di arbitrato, il campo di controllo, il campo di dati, il campo CRC, il campo di riconoscimento e la fine del frame (EOF). Il campo di dati può trasportare fino a 8 byte di dati, che è sufficiente per la maggior parte delle applicazioni PLC.
Standard di livello dell'applicazione
In un ambiente PLC, gli standard del livello dell'applicazione definiscono come vengono interpretati e utilizzati i dati. Uno degli standard di livello dell'applicazione più utilizzati per il bus CAN nell'automazione industriale è il protocollo CANOPEN. Canopen è un protocollo di alto livello che fornisce un modo standardizzato di comunicazione tra diversi dispositivi sul bus CAN.
Canopen definisce un insieme di dizionari di oggetti, che vengono utilizzati per archiviare i parametri di configurazione, le informazioni sullo stato e i dati di elaborazione dei dispositivi. I dizionari dell'oggetto sono organizzati in una struttura gerarchica, rendendo facile accedere e gestire i dati. Canopen definisce anche diversi profili di comunicazione, come il profilo del dispositivo, il profilo di gestione della rete e il profilo dell'applicazione. Questi profili garantiscono l'interoperabilità tra diversi dispositivi conformi a canopen di diversi produttori.
Un altro standard di livello dell'applicazione è il protocollo DeviceNet. Devicenet viene utilizzato principalmente per collegare dispositivi industriali come sensori, attuatori e guida a un PLC. Semplifica il processo di cablaggio e installazione utilizzando un singolo cavo del bus per collegare più dispositivi. Devicenet fornisce anche un'interfaccia di comunicazione ad alta velocità, consentendo il controllo temporale reale dei dispositivi collegati.
Standard di compatibilità e interoperabilità
Come fornitore di Bus Bus PLC, è cruciale garantire la compatibilità e l'interoperabilità tra diversi dispositivi. Per raggiungere questo obiettivo, i dispositivi devono essere conformi agli standard e alle certificazioni pertinenti. Ad esempio, i dispositivi conformi a Canopen dovrebbero essere certificati dall'organizzazione CIA (CAN in Automation). Questa certificazione garantisce che il dispositivo soddisfi i requisiti rigorosi dello standard Canopen e possa comunicare con altri dispositivi conformi a Canopen senza problemi.
Oltre alle certificazioni standard, è anche importante seguire le linee guida per la configurazione del dispositivo. Ad esempio, quando si collega un nuovo dispositivo al bus CAN, è necessario impostare correttamente l'identificatore del dispositivo, la velocità di bit e altri parametri di configurazione per garantire una comunicazione adeguata.
Integrazione con altri autobus
In un moderno ambiente PLC, è comune avere più autobus di comunicazione che lavorano insieme. I nostri PLC per autobus Can sono progettati per essere facilmente integrati con altri autobus popolari comeEthercat Bus PlcE485 Pulse PLC.
L'integrazione con Ethercat Bus PLC consente una comunicazione ad alta velocità e tempo reale tra i dispositivi Bus CAN e la rete Ethercat. Ciò è particolarmente utile nelle applicazioni in cui sono richiesti il trasferimento di dati ad alta velocità e la sincronizzazione precisa. I nostri PLC in bus CAN possono fungere da gateway tra il bus CAN e la rete Ethercat, convertendo i formati di dati e i protocolli secondo necessità.
Allo stesso modo, l'integrazione con485 Pulse PLCFornisce una soluzione efficace per estendere l'intervallo di comunicazione. Il 485 Pulse PLC è noto per le sue capacità di comunicazione a distanza a distanza e integrandolo con i nostri PLC per bus CAN, possiamo ottenere un sistema di comunicazione ibrido che combina i vantaggi di entrambi gli autobus.
Conclusione
In conclusione, gli standard per il bus CAN in un ambiente PLC coprono il livello fisico, il livello di collegamento dei dati, il livello dell'applicazione e gli aspetti della compatibilità. L'adesione a questi standard è essenziale per garantire il funzionamento affidabile ed efficiente dei sistemi PLC CAN. Come aPuò bus plcFornitore, ci impegniamo a fornire prodotti di alta qualità che soddisfano tutti gli standard pertinenti.
Se stai cercando una soluzione affidabile per Bus Bus PLC per il tuo progetto di automazione industriale, saremmo più che felici di aiutarti. Il nostro team di esperti può aiutarti a scegliere il giusto sistema PLC in base ai requisiti specifici e garantire un'implementazione regolare. Contattaci oggi per iniziare una discussione sulle tue esigenze di approvvigionamento.
Riferimenti
- Bosch, CAN Specifica 2.0, Robert Bosch GmbH, 1991.
- CIA, Specifica a canopen, CAN in Automation EV, 2000.
- ISO 11898, Road Vehicles - Controller Area Network (CAN), International Organization for Standardization, 2015.