Apakah format bingkai bas boleh digunakan dalam PLCS?

Bas (Rangkaian Kawasan Pengawal) boleh adalah protokol komunikasi yang mantap dan digunakan secara meluas dalam automasi perindustrian, terutamanya dalam pengawal logik yang boleh diprogramkan (PLCS). Sebagai pembekal Bus PLC, saya telah menyaksikan secara langsung kepentingan memahami format bingkai bas yang biasa digunakan dalam PLC. Dalam blog ini, saya akan menyelidiki format ini, aplikasi mereka, dan bagaimana mereka memberi manfaat kepada ekosistem perindustrian.

Memahami asas bas

Sebelum kita melompat ke dalam format bingkai, mari kita faham secara ringkas apa yang boleh bas. Can Bus adalah protokol komunikasi bersiri yang membolehkan mikrokontroler dan peranti berkomunikasi antara satu sama lain dalam kenderaan atau persekitaran perindustrian tanpa komputer tuan rumah. Ia pada asalnya dibangunkan untuk industri automotif tetapi sejak itu telah menemui pelbagai sektor lain, termasuk pembuatan, robotik, dan automasi bangunan.

Bus boleh beroperasi di bas pelbagai master, di mana beberapa nod boleh menghantar dan menerima data secara serentak. Protokol ini menggunakan sistem komunikasi berasaskan mesej, di mana setiap mesej dikenalpasti oleh pengenal unik (ID). ID ini menentukan keutamaan mesej di bas, dengan nilai ID yang lebih rendah yang mempunyai keutamaan yang lebih tinggi.

Format bingkai bas biasa

Terdapat dua jenis utama format bingkai bas: standard boleh (boleh 2.0a) dan boleh dilanjutkan (boleh 2.0b).

Standard boleh (boleh 2.0a)

Standard boleh, juga dikenali sebagai CAN 2.0A, menggunakan pengecam 11 - bit. Pengenalpastian ini digunakan untuk menentukan keutamaan mesej di dalam bas. Struktur bingkai standard boleh mesej terdiri daripada beberapa bidang:

1. Permulaan bingkai (SOF): Satu dominan tunggal yang menunjukkan permulaan mesej baru.
2. Medan timbangtara: Medan ini mengandungi pengenal pasti 11 - bit penghantaran jauh (RTR). Bit RTR digunakan untuk membezakan antara bingkai data dan bingkai jauh.
3. Medan kawalan: Ia termasuk bit pelanjutan pengecam (IDE), yang sentiasa resesif dalam CAN 2.0A, dan kod panjang data (DLC), yang menentukan bilangan bait data dalam bingkai (0 - 8 bait).
4. Medan data: Bidang ini mengandungi data sebenar yang dihantar, dengan panjang maksimum 8 bait.
5. Medan Pemeriksaan Redundansi Siklik (CRC): Kod CRC 15 - bit digunakan untuk mengesan kesilapan dalam mesej.
6. Slot ACK: Node transmitting menghantar sedikit resesif, dan nod penerimaan bertindak balas dengan sedikit dominan jika mereka telah menerima mesej dengan betul.
7. Akhir bingkai (EOF): Urutan 7 bit resesif yang menandakan berakhirnya mesej.

Kesederhanaan pengecam 11 - bit dalam CAN 2.0A menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana bilangan nod dan mesej agak kecil. Sebagai contoh, dalam sistem automasi perindustrian skala kecil dengan bilangan sensor dan penggerak yang terhad, boleh 2.0A dapat memberikan penyelesaian komunikasi yang berkesan dan efisien.

Boleh dilanjutkan (boleh 2.0b)

Boleh dilanjutkan, atau boleh 2.0b, menggunakan pengenal bit 29 - bit. Pengenalpastian yang dilanjutkan ini menyediakan ruang alamat yang lebih besar berbanding dengan standard CAN, yang membolehkan lebih banyak mesej dan nod yang lebih unik di dalam bas.

Struktur bingkai mesej boleh diperpanjang adalah serupa dengan standard boleh, tetapi dengan beberapa perbezaan dalam bidang timbang tara:

1. Permulaan bingkai (SOF): Sama seperti CAN 2.0A, ia adalah sedikit dominan.
2. Medan timbangtara: Ia terdiri daripada pengenal asas 11 - bit, bit IDE (dominan dalam CAN 2.0B), pengecam 18 - bit yang dilanjutkan, dan bit RTR.
3. Medan kawalan: DLC digunakan untuk menentukan bilangan bait data (0 - 8 bait).
4. Medan data: Boleh membawa sehingga 8 bait data.
5. Medan Pemeriksaan Redundansi Siklik (CRC): Kod CRC 15 - bit untuk pengesanan ralat.
6. Slot ACK: Sama seperti CAN 2.0A, nod pemancar menghantar sedikit resesif, dan nod penerimaan bertindak balas dengan sedikit dominan jika mesej diterima dengan betul.
7. Akhir bingkai (EOF): Urutan 7 bit resesif.

Pengenal pasti di CAN 2.0B menjadikannya sesuai untuk sistem automasi perindustrian skala besar, seperti yang terdapat dalam loji pembuatan automotif atau sistem robot berskala besar, di mana sejumlah besar peranti perlu berkomunikasi antara satu sama lain.

Boleh FD (kadar data fleksibel)

Sebagai tambahan kepada standard dan diperluaskan, terdapat juga protokol CAN FD (Flexible Data Rate). Bolehkah FD adalah lanjutan protokol CAN 2.0 yang membolehkan kadar data yang lebih tinggi dan muatan data yang lebih besar.

Perbezaan utama antara boleh FD dan protokol boleh tradisional adalah:

1. Muatan data: Bolehkah FD boleh membawa sehingga 64 bait data, berbanding dengan maksimum 8 bait dalam CAN 2.0A dan CAN 2.0B.
2. Kadar data: Bolehkah FD menyokong kadar data yang lebih tinggi dalam medan data, yang boleh sampai beberapa megabit sesaat, bergantung kepada pelaksanaan.
3. Struktur bingkai: Struktur bingkai CAN FD adalah serupa dengan CAN 2.0B, tetapi dengan bidang tambahan untuk menyokong kadar data yang lebih tinggi dan muatan yang lebih besar.

Bolehkah FD sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pemindahan data kelajuan yang tinggi, seperti dalam Sistem Bantuan Pemandu Lanjutan (ADAS) dalam industri automotif atau sistem kawalan perindustrian yang tinggi.

Aplikasi Format Bingkai Bas yang Berbeza di PLC

Pilihan format bingkai bas CAN di PLC bergantung kepada keperluan khusus aplikasi.

Automasi perindustrian kecil - skala

Untuk sistem automasi industri skala kecil, seperti panel kawalan tempatan untuk mesin tunggal atau barisan pengeluaran kecil, standard boleh (boleh 2.0a) sering mencukupi. Kesederhanaan dan kos yang lebih rendah menjadikannya pilihan yang menarik. Sebagai contoh, dalam sistem tali pinggang penghantar mudah, sensor boleh menghantar maklumat status ke PLC menggunakan mesej CAN 2.0A, dan PLC boleh menghantar arahan kawalan kepada penggerak dalam format yang sama. Anda boleh meneroka kamiCompact Mini Plcyang boleh menjadi baik - disepadukan dengan sistem CAN 2.0A.

Automasi perindustrian skala besar - skala

Sistem automasi perindustrian skala besar, seperti kilang dengan pelbagai pengeluaran dan sebilangan besar sensor dan penggerak, boleh dilanjutkan (boleh 2.0b) lebih sesuai. Ruang alamat yang lebih besar yang disediakan oleh pengenal bit 29 - membolehkan lebih banyak mesej dan nod yang lebih unik di dalam bas. Sebagai contoh, dalam loji pemasangan automotif, bahagian -bahagian pengeluaran yang berlainan dapat berkomunikasi antara satu sama lain menggunakan mesej CAN 2.0B, memastikan operasi yang cekap dan boleh dipercayai.

Aplikasi pemindahan data kelajuan tinggi - kelajuan

Bagi aplikasi yang memerlukan pemindahan data kelajuan tinggi, seperti pemantauan masa sebenar proses kritikal atau robotik prestasi tinggi, boleh FD adalah pilihan pilihan. KamiEthercat Bus Plcjuga boleh diintegrasikan dengan sistem FD CAN untuk menyediakan penyelesaian yang komprehensif untuk pemindahan dan kawalan data kelajuan tinggi.

Faedah menggunakan bas boleh di PLC

Menggunakan CAN Bus di PLCS menawarkan beberapa faedah:

1. Kebolehpercayaan: Bolehkah bas menggunakan teknik isyarat perbezaan, yang menjadikannya tahan terhadap gangguan elektromagnet (EMI). Ini penting dalam persekitaran perindustrian di mana terdapat banyak sumber EMI, seperti motor dan bekalan kuasa.
2. Skalabiliti: Protokol bas CAN membolehkan penambahan mudah atau penyingkiran nod di atas bas, menjadikannya sesuai untuk kedua -dua aplikasi skala kecil dan besar - skala.
3. Kos - keberkesanan: Bolehkah bas adalah protokol komunikasi kos yang agak rendah berbanding dengan protokol komunikasi perindustrian yang lain. Ia memerlukan kurang pendawaian dan boleh dilaksanakan menggunakan mikrokontroler murah.
4. Prestasi masa nyata: Mekanisme timbang tara berasaskan keutamaan di CAN Bus memastikan bahawa mesej keutamaan yang tinggi dihantar terlebih dahulu, menjadikannya sesuai untuk aplikasi masa nyata.

Penyelesaian Bus Plc kami

Sebagai pembekal Bus PLC, kami menawarkan pelbagaiCAN BUS PLCProduk yang menyokong format bingkai bas yang berbeza. PLC kami direka untuk dipercayai, mudah digunakan, dan kos - berkesan, menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi perindustrian.

Sama ada anda memerlukan penyelesaian berasaskan boleh 2.0A yang mudah untuk projek skala kecil atau prestasi tinggi boleh FD - membolehkan PLC untuk sistem perindustrian skala yang besar, kami mempunyai produk yang sesuai untuk anda. Pasukan pakar kami juga boleh menyediakan perkhidmatan sokongan teknikal dan penyesuaian untuk memastikan PLC kami memenuhi keperluan khusus anda.

Hubungi kami untuk perolehan

Sekiranya anda berminat dengan produk CAN BUS PLC kami atau mempunyai sebarang pertanyaan mengenai format bingkai bas dan aplikasi mereka di PLC, kami menggalakkan anda menghubungi kami untuk perolehan dan perbincangan lanjut. Pasukan jualan kami yang berpengalaman dengan senang hati akan membantu anda mencari penyelesaian terbaik untuk keperluan automasi perindustrian anda.

Rujukan

• Bosch, "Rangkaian Kawasan Pengawal (CAN) versi spesifikasi 2.0," 1991.
• ISO 11898 - 1: 2015, "Kenderaan Jalan - Rangkaian Kawasan Pengawal (CAN) - Bahagian 1: Lapisan pautan data dan isyarat fizikal."
• CIA (Can in Automation), "Canopen - Protokol Lapisan Tinggi Berbasis Tinggi untuk Automasi Perindustrian yang diedarkan," 2019.