綜自系統(tǒng)的現(xiàn)場總線

綜自系統(tǒng)的現(xiàn)場總線主講人：高愛云供用電技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫課程《變電站綜合自動化》電力系統(tǒng)常用的現(xiàn)場總線現(xiàn)場總線是將自動化系統(tǒng)最底層的現(xiàn)場控制器和現(xiàn)場智能儀表設(shè)備互連的實時控制通信網(wǎng)絡(luò)。電力系統(tǒng)常用的現(xiàn)場總線包括LonWorks現(xiàn)場總線和CAN總線。LonWorks現(xiàn)場總線LonWorks現(xiàn)場總線技術(shù)是由美國埃施朗（Echelon）公司推出并與摩托羅拉、東芝公司共同倡導(dǎo)，于1990年正式公布。美國埃施朗摩托羅拉東芝公司LonWorks現(xiàn)場總線LonWorks的核心部件是神經(jīng)元（Neuron）通信處理芯片、收發(fā)器模塊和Lontalk通信協(xié)議。傳感器和控制設(shè)備收發(fā)器I/O口網(wǎng)絡(luò)通信端口Neuron芯片電源網(wǎng)絡(luò)晶振LonWorks現(xiàn)場總線LonTalk協(xié)議遵循OSI模型，并提供了OSI所定義的全部7層服務(wù)。它的特點如下：LonWorks現(xiàn)場總線LonTalk協(xié)議遵循OSI模型，并提供了OSI所定義的全部7層服務(wù)。它的特點如下：（1）LonWorks現(xiàn)場總線支持雙絞線、同軸電纜、光纖、射頻、紅外線、電力線等多種通信介質(zhì)。LonWorks現(xiàn)場總線LonTalk協(xié)議遵循OSI模型，并提供了OSI所定義的全部7層服務(wù)。它的特點如下：（2）可以運(yùn)行在任何主處理器；（3）LonTalk協(xié)議支持總線型、星型等多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型。LonWorks現(xiàn)場總線LonTalk協(xié)議遵循OSI模型，并提供了OSI所定義的全部7層服務(wù)。它的特點如下：（4）LonTalk尋址體系按照域、子網(wǎng)、節(jié)點進(jìn)行分級。LonWorks數(shù)據(jù)包中的源地址一般由域字段（長度為0，1或3字節(jié)）、子網(wǎng)號（2~255）和節(jié)點號（1~127）組成。域子網(wǎng)1子網(wǎng)255……….節(jié)點1節(jié)點2….節(jié)點127節(jié)點1節(jié)點2….節(jié)點127三層：域、子網(wǎng)、節(jié)點LonWorks現(xiàn)場總線第1層結(jié)構(gòu)是域。域是一個或多個信道上節(jié)點的邏輯集合，一個域就是一個實際意義上的網(wǎng)絡(luò)。域地址用域標(biāo)識符ID來表示。第3層結(jié)構(gòu)是節(jié)點。子網(wǎng)內(nèi)每一個節(jié)點被賦予一個在該子網(wǎng)內(nèi)惟一的節(jié)點號。第2層結(jié)構(gòu)是子網(wǎng)。若干個子網(wǎng)組成一個域，一個域最多包含255個子網(wǎng)。CAN總線CAN總線是控制局域網(wǎng)絡(luò)的簡稱，最早由德國博世（BOSCH）公司推出，用于汽車內(nèi)部測量與執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信。CAN總線CAN協(xié)議也是建立在OSI模型基礎(chǔ)上，只取底層的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和頂層的應(yīng)用層。CAN總線CAN總線的特點如下：1.CAN總線為多主方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點均可在任意時刻主動地向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點發(fā)送信息，而不分主從。CAN總線2.CAN網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點信息分成不同的優(yōu)先級，可滿足不同的實時要求。CAN總線3.CAN采用非破壞性總線仲裁技術(shù)，當(dāng)多個節(jié)點同時向總線發(fā)送信息時，優(yōu)先級較低的節(jié)點會主動退出發(fā)送，最高優(yōu)先級的節(jié)點不受影響繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。CAN總線4.CAN只需通過報文濾波即可實現(xiàn)點對點、一點對多點及全局廣播等幾種方式傳送接收數(shù)據(jù)。CAN總線5.CAN的每幀信息都有CRC校驗及其他檢錯措施，保證數(shù)據(jù)出錯率極低。CRC檢測CRC錯誤節(jié)點計算的CRC序列與接收到的CRC序列不同格式檢測格式錯誤固定格式位場（如CRC界定符、ACK界定符、幀結(jié)束等）含有一個或更多非法位ACK檢測ACK錯誤發(fā)送節(jié)點在ACK位期間未檢測到“顯性”位CRC檢測位檢測填充檢測格式檢測ACK檢測CAN總線5.CAN的每幀信息都有CRC校驗及其他檢錯措施，保證數(shù)據(jù)出錯率極低。位檢測位錯誤節(jié)點檢測到的位與自身送出的位數(shù)值不同仲裁或ACK位期間送出“隱性”位，而檢測到“顯性”位不導(dǎo)致位錯誤 填充檢測填充錯誤在使用位填充編碼的幀場（幀起始至CRC序列）中，不允許出現(xiàn)六個連續(xù)相同的電平位填充檢測位檢測現(xiàn)場總線存在問題1.大信息量傳輸時實時性一般LonWorks支持長報文傳輸，但實時性能大大降低。CAN的實時性能高，但只能用于短報文傳遞，長報文必須分拆，大大增加軟件復(fù)雜度。3.生產(chǎn)成本高，工程配置不便LonWorks的器件成本遠(yuǎn)高于RS-485及以太網(wǎng)，工程每增刪一個節(jié)點或還需要專用工具配置。CAN的成本也略高于RS-485，且在系統(tǒng)傳輸大量數(shù)據(jù)時還存在諸多不便。