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1、现场总线CAN-bus简介目 录 1.1 从从“罐头罐头”说起说起 1.2 通信的层次通信的层次 1.3 什么是现场总线什么是现场总线 1.4 CAN总线简介总线简介从“罐头”说起CAN另一个意思：罐头从“罐头”说起童年的“传声筒”把声波产生的振动传导到绷紧的绳子上。左“罐头”通过绳子将这种振动传导到另一个罐头上。绳子右“罐头”把振动传导给空气形成声波。工作原理：童年的“传声筒”罐头喊话的内容绳子振动波需要传递的数据电路板罐头电路板电缆电信号两者原理相通童年的“传声筒”实现 多方通话典型的现场总线应用目 录 1.1 从从“罐头罐头”说起说起 1.2 通信的层次通信的层次 1.3 什么是现场总线
2、什么是现场总线 1.4 CAN总线简介总线简介物理层童年“传声筒”系统通信的层次通信是分层的通信是分层的，这个概念应该贯彻在我们学习任何通信系统的整个过程中。数据链路层会话表示层应用层不关心声音如何传输，只关心自己表达的意思对方能不能理解。说出说出“你好你好”这个词有很多种表达语言，可以是中文、英文、日文等。这个词有很多种表达语言，可以是中文、英文、日文等。只有双方表达一致才能正确理解对方的意思。只有双方表达一致才能正确理解对方的意思。决定以什么样的方式传输信息，以及如何让其他罐头获取这些信息。决定以什么样的方式传输信息，以及如何让其他罐头获取这些信息。传导振动信号，绳子上振动信号频率与幅度的
3、组合就反映了传递的信息。传导振动信号，绳子上振动信号频率与幅度的组合就反映了传递的信息。不关心这些信号的意思。不关心这些信号的意思。通信的小朋友整个系统的用户，整个通信系统就是为传递用户的信息而设计并存在的。说话这个动作把想表达的意思用某种特定方式表达出来。罐 头收集信息并驱动绳子把信息传递给其他罐头。绳子传输各种频率与幅度不同的振动信号。OSI开放系统互连模型国际标准化组织ISO对通信系统的详细划分：物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层最高层。用户、软件、网络终端等之间用来进行信息交换将两个应用不同数据格式的系统信息转化为能共同理解的格式依靠低层的通信功能来进行数据的有效传递两通信
4、节点之间数据传输控制，操作如：数据重发，数据错误修复规定了网络连接的建立、维持和拆除的协议，如：路由和寻址规定了在介质上传输数据位的排列和组织，如：数据校验和帧结构规定通信介质的物理特性，如：电气特性和信号交换的解释71目 录 1.1 从从“罐头罐头”说起说起 1.2 通信的层次通信的层次 1.3 什么是现场总线什么是现场总线 1.4 CAN总线简介总线简介点对点连接 VS 总线连接点对点连接总线连接两两连线，需要 根线 2)1n(n仅需 n+1根线 当 n =5 时，需要 10 根线当 n=10 时，需要 45 根线当 n=20 时，需要 190 根线连线多，线路复杂总线：bus。信息在一条
5、公共通道上传输，信息接收者从通道上接收所有信息，并根据规则过滤发送给自己的信息。连线少，结构清晰什么是现场总线现场总线：Fieldbus，应用于工业现场，采用总线方式连接多个设备，用于传输 工业现场各种数据的一类通信系统。工业现场：不是狭义地指车间工厂，而是指主要用于机器之间通信的场合。现场总线种类很多，它们具有以下一些基本共性：开放性：总线规范开放，任何厂家都可以设计生产基于某种现场总线的产品。数字化及双向串行传输：以较低的布线成本实现远距离传输。多点通信：在同一个通信网络上可以挂接多个设备。能够满足工业控制现场复杂环境、实时通信、抗干扰等方面的要求。4312主流的现场总线名称推广组织/厂商
6、说明CANBOSCH常用的现场总线，由CiA、ODVA、SAE等协会管理与推广ControlNetCIAB、Rockwell制定的现场总线，应用于工业控制领域ProfibusPNO德国SIEMENS制定，欧洲现场总线标准三大总线之一WorldFIPWorldFIP法国制定，欧洲现场总线标准三大总线之一InterbusInterbusClub德国PHOENIX制定，应用于工业控制 H1、H2FF基金会现场总线控制系统，适用于石油化工领域IEC61375ISO国际标准列车通信网TCN，包括MVB与WTB两类LonWorksEchelon美国Echelon制定与维护，应用于建筑自动化、列车通信HAR
7、THART早期的一种现场总线标准，适用于智能测控仪表CC-LinkMITSUBSHI工业PLC与运动控制领域的现场总线根据应用领域不同，世界上存在很多种现场总线，以下为一些主流的现场总线：目 录 1.1 从从“罐头罐头”说起说起 1.2 通信的层次通信的层次 1.3 什么是现场总线什么是现场总线 1.4 CAN总线简介总线简介CAN总线简介CAN：Controller Area Network，控制器局域网 是一种能有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络。CAN-bus：Controller Area Network-bus，控制器局域网总线技术辉煌历程起源1983年，由Bosch与Int
8、el公司为了减少汽车电缆数量而开发CAN-bus。1986年，正式发布。1989年，宝马推出第一款使用CAN-bus通信的汽车。车上电缆长度至少 缩短了2000m，质量减少了50kg。CAN-bus的辉煌历程 19901993200019941999奔驰公司发布了第一辆使用CAN-bus的轿车被制定成为国际标准：ISO11898（高速）ISO11519（低速）欧洲和美洲成立协会，专门支持CAN-bus总线的两大应用层协议：CANopen协议与DeviceNet协议接近6000万个CAN控制器投入应用市场销售超过1亿个CAN-bus器件现在，几乎每一辆新生产的汽车均装配有CAN-bus网络。OSI模型与CAN-bus的对应关系 CAN-bus规范定义了ISO模型中的物理层和数据链路层。一些国际组织定义了应用层，如CiA组织的CANopen、ODVA组织的DeviceNet等，也有一些用户根据需求自行设计应用层。物理层相同层次间的信息沟通通信是分层的通信是分层的，这个概念应该贯彻在我们学习任何通信系统的整个过程中。应用层不关心声音如何传输，只关心自己表达的意思对方能否理解不关心信号的意思，只传输各种频率与幅度不同的振动信号 设备之间所谓的通信，其实是相同层次间的信息沟通，例如物理层与物理层的信息交换，应用层与应用层的信息交换，层与层之间是互相独立的。通信的小朋友：绳 子：物理层应用层
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