現(xiàn)場總線CANbus簡介PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1 1.1 從從“罐頭罐頭”說起說起 1.2 通信的層次通信的層次 1.3 什么是現(xiàn)場總線什么是現(xiàn)場總線 1.4 CAN總線簡介總線簡介第1頁/共19頁CAN另一個意思：罐頭從“罐頭”說起第2頁/共19頁把聲波產(chǎn)生的振動傳導(dǎo)到繃緊的繩子上。左“罐頭”通過繩子將這種振動傳導(dǎo)到另一個罐頭上。繩子右“罐頭”把振動傳導(dǎo)給空氣形成聲波。工作原理：第3頁/共19頁罐頭喊話的內(nèi)容繩子振動波需要傳遞的數(shù)據(jù)電路板罐頭電路板電纜電信號兩者原理相通第4頁/共19頁實現(xiàn) 多方通話第5頁/共19頁第6頁/共19頁 1.1 從從“罐頭罐頭”說起說起 1.2 通信的層次通信的層次 1.3 什么是現(xiàn)場總線什么是現(xiàn)場總線

2、 1.4 CAN總線簡介總線簡介第7頁/共19頁物理層通信是分層的通信是分層的，這個概念應(yīng)該貫徹在我們學(xué)習(xí)任何通信系統(tǒng)的整個過程中。數(shù)據(jù)鏈路層會話表示層應(yīng)用層不關(guān)心聲音如何傳輸，只關(guān)心自己表達(dá)的意思對方能不能理解。說出說出“你好你好”這個詞有很多種表達(dá)語言，可以是中文、英文、日文等。這個詞有很多種表達(dá)語言，可以是中文、英文、日文等。只有雙方表達(dá)一致才能正確理解對方的意思。只有雙方表達(dá)一致才能正確理解對方的意思。決定以什么樣的方式傳輸信息，以及如何讓其他罐頭獲取這些信息。決定以什么樣的方式傳輸信息，以及如何讓其他罐頭獲取這些信息。傳導(dǎo)振動信號，繩子上振動信號頻率與幅度的組合就反映了傳遞的信息。傳

3、導(dǎo)振動信號，繩子上振動信號頻率與幅度的組合就反映了傳遞的信息。不關(guān)心這些信號的意思。不關(guān)心這些信號的意思。通信的小朋友整個系統(tǒng)的用戶，整個通信系統(tǒng)就是為傳遞用戶的信息而設(shè)計并存在的。說 話 這 個 動作把想表達(dá)的意思用某種特定方式表達(dá)出來。罐 頭收集信息并驅(qū)動繩子把信息傳遞給其他罐頭。繩子傳輸各種頻率與幅度不同的振動信號。第8頁/共19頁國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO對通信系統(tǒng)的詳細(xì)劃分：物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層會話層表示層應(yīng)用層最高層。用戶、軟件、網(wǎng)絡(luò)終端等之間用來進(jìn)行信息交換將兩個應(yīng)用不同數(shù)據(jù)格式的系統(tǒng)信息轉(zhuǎn)化為能共同理解的格式依靠低層的通信功能來進(jìn)行數(shù)據(jù)的有效傳遞兩通信節(jié)點之間數(shù)據(jù)傳輸控制，操

4、作如：數(shù)據(jù)重發(fā)，數(shù)據(jù)錯誤修復(fù)規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)連接的建立、維持和拆除的協(xié)議，如：路由和尋址規(guī)定了在介質(zhì)上傳輸數(shù)據(jù)位的排列和組織，如：數(shù)據(jù)校驗和幀結(jié)構(gòu)規(guī)定通信介質(zhì)的物理特性，如：電氣特性和信號交換的解釋71第9頁/共19頁 1.1 從從“罐頭罐頭”說起說起 1.2 通信的層次通信的層次 1.3 什么是現(xiàn)場總線什么是現(xiàn)場總線 1.4 CAN總線簡介總線簡介第10頁/共19頁點對點連接總線連接兩兩連線，需要 根線 2) 1n(n僅需 n+1根線 當(dāng) n = 5 時，需要 10 根線當(dāng) n = 10 時，需要 45 根線當(dāng) n = 20 時，需要 190 根線連線多，線路復(fù)雜總線：bus。信息在一條公共通道上

5、傳輸，信息接收者從通道上接收所有信息，并根據(jù)規(guī)則過濾發(fā)送給自己的信息。連線少，結(jié)構(gòu)清晰第11頁/共19頁現(xiàn)場總線：Fieldbus，應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場，采用總線方式連接多個設(shè)備，用于傳輸 工業(yè)現(xiàn)場各種數(shù)據(jù)的一類通信系統(tǒng)。工業(yè)現(xiàn)場：不是狹義地指車間工廠，而是指主要用于機(jī)器之間通信的場合。現(xiàn)場總線種類很多，它們具有以下一些基本共性：開放性：總線規(guī)范開放，任何廠家都可以設(shè)計生產(chǎn)基于某種現(xiàn)場總線的產(chǎn)品。數(shù)字化及雙向串行傳輸：以較低的布線成本實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。多點通信：在同一個通信網(wǎng)絡(luò)上可以掛接多個設(shè)備。能夠滿足工業(yè)控制現(xiàn)場復(fù)雜環(huán)境、實時通信、抗干擾等方面的要求。4312第12頁/共19頁名稱推廣組織/廠商說

6、明CANBOSCH常用的現(xiàn)場總線，由CiA、ODVA、SAE等協(xié)會管理與推廣ControlNetCIAB、Rockwell制定的現(xiàn)場總線，應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域ProfibusPNO德國SIEMENS制定，歐洲現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)三大總線之一WorldFIPWorldFIP法國制定，歐洲現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)三大總線之一InterbusInterbusClub德國PHOENIX制定，應(yīng)用于工業(yè)控制 H1、H2FF基金會現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，適用于石油化工領(lǐng)域IEC61375ISO國際標(biāo)準(zhǔn)列車通信網(wǎng)TCN，包括MVB與WTB兩類LonWorksEchelon美國Echelon制定與維護(hù)，應(yīng)用于建筑自動化、列車通信HART

7、HART早期的一種現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，適用于智能測控儀表CC-LinkMITSUBSHI工業(yè)PLC與運動控制領(lǐng)域的現(xiàn)場總線根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域不同，世界上存在很多種現(xiàn)場總線，以下為一些主流的現(xiàn)場總線：第13頁/共19頁 1.1 從從“罐頭罐頭”說起說起 1.2 通信的層次通信的層次 1.3 什么是現(xiàn)場總線什么是現(xiàn)場總線 1.4 CAN總線簡介總線簡介第14頁/共19頁CAN：Controller Area Network，控制器局域網(wǎng) 是一種能有效支持分布式控制和實時控制的串行通訊網(wǎng)絡(luò)。CAN-bus： Controller Area Network-bus，控制器局域網(wǎng)總線技術(shù)輝煌歷程起源1983年，由B

8、osch與Intel公司為了減少汽車電纜數(shù)量而開發(fā)CAN-bus。1986年，正式發(fā)布。1989年，寶馬推出第一款使用CAN-bus通信的汽車。車上電纜長度至少 縮短了2000m，質(zhì)量減少了50kg。第15頁/共19頁19901993200019941999奔馳公司發(fā)布了第一輛使用CAN-bus的轎車被制定成為國際標(biāo)準(zhǔn)：ISO11898（高速）ISO11519（低速）歐洲和美洲成立協(xié)會，專門支持CAN-bus總線的兩大應(yīng)用層協(xié)議：CANopen協(xié)議與DeviceNet協(xié)議接近6000萬個CAN控制器投入應(yīng)用市場銷售超過1億個CAN-bus器件現(xiàn)在，幾乎每一輛新生產(chǎn)的汽車均裝配有CAN-bus網(wǎng)絡(luò)。第16頁/共19頁 CAN-bus規(guī)范定義了ISO模型中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。 一些國際組織定義了應(yīng)用層，如CiA組織的CANopen、ODVA組織的DeviceNet等，也有一些用戶根據(jù)需求自行設(shè)計應(yīng)用層。第17頁/共19頁物理層通信是分層的通信是分層的，這個概念應(yīng)該貫徹在我們學(xué)習(xí)任何通信系統(tǒng)的整個過程中。應(yīng)用層不關(guān)心聲音如何傳