1. 概述“现场总线”是当今自动化领域最诱人的术语,业内人士把它誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现标志着工业自动化领域自动控制结构的根本变革。1999 年十月,在德国杜塞尔多夫举办的以现场总线为主题的“ 99INTERKAMA ”工业过程测控技术展览会,展出的现场总线之多,堪称现场总线的“战国时代”,其中,CAN 总线是最具发展潜力的总线之一。据统计,九八年 CAN 芯片销售额为 10 万元 , 九九年 , 销售量突破了 120 万片 , 其 CAN 总线产品市场份额远比其他总线产品高。
2.CAN 总线技术简介及特点
CAN(Control Area Network) 即控制局域网。其最初是由德国 BOSCH 公司在八十年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器间的数据交换而开发的一种串行通信协议。其主要特点是:
1) 可以多主方式工作,网络上任意一节点均可以在任意时刻主动地向网络上的其他节点收送信息,而不分主从,通信方式灵活,利用这一特点可以方便地构成多机备份系统。
2) 网络上节点信息可按地址码的高低分成不同的优先级,地址码越低,优先级越高,从而满足不同的实时要求。
3) 可以点对点或一点对多点及全局广播几种传送方式接受数据。
4) 直接通信距离最远可达 10 公里 (5KBPS 以下 ) ;最高通信率可达 1MBPS( 距离小于 40m).
5) 具有抗汽车环境下的视频干扰能力。
6)CAN 总线节点在严重错误情况下,可自动切断与总线的联系 , 以使总线上的其他操作不受影响 .
3.CAN 总线产品的研制
成都华林智能仪表研制所,在分析、调研各种总线产品优缺点的同时,针对国内工业检测与过程控制现状,开发出了具有中国特色的 RBT 系列 CAN 现场总线模块,该系列产品拥有自主知识产权,已申请两项国家专利。其显著特点是:
1) 双 CPU 冷热备份控制器 , 确保网络信息传输“瓶颈”的畅通 ;
2) 双 CPU 多功能控制模块具有多种标准模拟量的输入和多路配电功能;
3) 功能模板双座阀 CPU 互相牵制,使整个网络系统长期处于“清醒”状态,其有效运行时间至少 5000 小时。
目前该产品已成功运用在重庆市供电局缙云山微波监控站、重庆氮肥厂合成氨工程、重庆涪陵道路监控系统。
4RBT 系列总线产品的应用
4.1 在合成氨系统的应用
重庆氮肥厂新建了一条尿素生 产线 , 合成氨工程是生产线的龙头 , 检测和控制难度较大 , 由于已经安装过程检测控制仪器仪表,按用户要求既要保证原有仪器仪表的运行 , 又要保证所设计和安装的 RBT 系列 CAN 总线测控网的功能。因而我们设计重点放在输入信号的处理上 , 现已投入运行 , 不仅保证了预期使用效果 , 而且投资费用比原计划节约了 1/3 。
4.2 CAN 现场总线在安防系统的应用。
4.3 CAN 总线在路桥收费系统的应用
5 .工程运算
使用 RBT 系列 CAN 总线产品较同类产品、同样功能的现场总线或其他仪表一次性投资硬件费用节约 1/3,工程施工费用节约 1/2 以上 ,具有良好的经济效益和社会效益。
6. 结束语
由于 CAN 现场总线具有在恶劣环境下适应能力 ,且在采用现场总线技术后可以节省大量的硬件、大量的工程成本和日后的维护维修费用。正由于此 ,它必将得到广泛的推广和应用。