现场总线通晓者在忙碌地解析Can协议的秘密
科普贴中的争议,引发了对现场总线的热烈讨论。有人提出了PROFIBUS和PROFINET的选择问题,我便拿2000年和2018年的车来进行比喻,以此来阐述现场总线的重要性。既然是科普,我们就不必过分拘泥于学术语汇,让内容更加易于理解。
一、现场总线是什么?
简单来说,设备之间需要通信,就像我们日常生活中使用手机或电脑一样。为了让这些设备能有效沟通,我们需要硬件层面的设备和软件层面的协议规范,这就是现场总线。以西门子的PROFINET为例,它实际上是一种基于TCP/IP协议的变体。在七层网络架构中,它改动了两、三层,并规定了一套通讯格式作为其通信协议,因此继承了TCP/IP高速特性的同时,也保持了与之类似的手段。
二、为什么要用现场总线?
举一个例子,一台PLC系统控制五个工位,每个工位平均有20个气缸(每个气缸有2到位信号及配套电磁阀有2个控制信号),还有5根模拟量传感器。如果不使用现场总线,每条连接都需拉至主控柜中,计算一下会发现共计450根线路!如果采用现场总线模块,每个工位配置一个站,只需在主控柜接入每个分站的一根电源和一根总线,即可大幅简化布局并提高效率。
三、场景所用哪些类型?
市场上的主要类型包括:PROFIBUS、PROFINET、DEVICENET、CC-LINK以及EtherNet/IP等。这些建立在90年代初期,由各厂商推出,其中西门子推广PROFIBUS,AB公司则支持DEVICNET,小日本则依靠CC-LINK。此外,还有一些其他标准,如MODBUS,以及更早期的RS-485标准,而现代技术趋向于基于TCP/IP协议开发新型标准如 EtherNet/IP 和 PROFINET 等,这样可以利用现有的网络基础设施,大大减少成本和复杂性。
四、何故存在这么多不同标准而非统一?
这是因为利益关系决定了不同的技术选项。当你选择某品牌PLC时,你通常只能选择该品牌提供的相关产品,比如老旧版本可能仅支持PROFIBUS,而更新版可能只有PROFINET。你还必须考虑第三方供应商是否能够提供兼容产品,并支付相应费用。
五、何去何从?我应该如何选择?
关于这一点,你基本上没有发言权,因为项目规划通常由乙方决定,即使你认为某种解决方案更合适,但由于预先定下的PLC品牌限制你的选择范围有限。
六,为何我们国家缺乏自己的专属标准?
这个问题很直接,如果说我们的技术实力不足,那么至少在理论上差距并不显著;第二点,更关键的是谁愿意与你合作?领导行业的人手都是业界知名企业,他们拥有强大的影响力,从而形成了难以打破的小圈子,使得中国制造无法进入其中。
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