CAN总线的PLC通信网络的研究

CAN总线与PLC通信网络的定义

1   CAN总线的定义 (1)基本概念 CAN（Controller Area Network）指的是支持分布式控制系统的串行通信网络，最初研究阶段主要应用于汽车开发方面，具有成本投入少、安全方便、舒适高效的优势，人们逐渐意识到其优势，CAN的应用范围越来越广，在工业设备、工业自动化、医疗设备和船舶等不同领域中均发挥着重要作用。相继研发了大量的电子控制系统，不同系统的可靠性不同，应用的通信中数据类型也有所差异，系统包括多条数据总线，所以存在大量的线束。可靠性、高性能是CAN 最显著的特点，在科学技术发展的同时也获得了极大的进步，被列为目前自动化领域中的一项重点研究课题，可以将其视作自动化领域中的计算机局域网。 (2)优势和特点 现场总线包括控制器局域网CAN，分布式控制系统在CAN总线的支持下发挥重要作用，其优点如下：

第一，使系统具有较强的冗余能力，提高了网络系统中各个节点间数据通信的可靠性和快速性，增强了系统的整体性能。

第二，缩短了开发周期。在通信协议的保障下，CAN接口芯片及控制器芯片的应用更加方便，从而使开发时间更短。

第三，具有国标标准的现场总线，CAN总线已经具有国标标准是因为其通信速率高、简便、性价比高等特点，而且近些年被广泛地应用于各领域，极具竞争力。

第四，CAN 作为目前所有现场总线中的发展前景最为广阔，同时也是工业现场总线中的关键部分，同其他通信总线相比，可靠性、实时性和灵活性是CAN总线突出的特点，凭借其良好的性能和特点，CAN总线的前途越来越宽敞。其特点是完成对通信数据的成帧处理、使网络内的节点个数在理论上不受限制、结构简单以及传输距离和速率。

 2 PLC的定义  

（1）基本概念  PLC即可编程逻辑控制器，主要应用的是具有可编辑功能的存储器，实现在内部存储中进行相应的算数、顺序控制、计数等一系列的逻辑运算，完成用户发出的命令，实现对不同生产过程、多种机械生产的输出和输入控制，这个过程中主要采取的是模拟形式及数字形式。

（2）功能和特点 可编程逻辑控制器具有以下鲜明的特点。 ①使用方便，编程简单其编程语言的类型主要包括语句表、逻辑图及梯形图等相对简单、清晰的形式，对计算机知识的要求水平不高，所以大大缩短了开发时间，方便进行现场调试工作。 ②功能强，性能价格比高一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。PLC可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。 ③硬件配套齐全，使用方便，适应性强 PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、规模的系统。硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。 ④可靠性高，抗干扰能力强 PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场。 ⑤系统的设计、安装、调试工作量少 PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过PLC上的发光二极管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间短。 CAN总线的PLC通信网络 1 建立硬件方案使用RS232-CAN适配器，能够对多台联网的PLC实现远程监控和数据通信的方案即每台PLC或者PC都有一个专属的RS-232标准通讯端口，一个RS-232通道和一个CAN-bus通道集成一个网关，能够便捷地将PLC或PC与RS-232端口连接上。PC对PLC网络的集中式监控是由PC和PLC进行数据处理，通过PC网关和PLC网关处理和转发实现的。