PROFIBUS总线及工业以太网简要比较与应用方案分析.doc

PROFIBUS总线、CAN总线及工业以太网的应用探讨 姜勇刚 通信作者：冯震（指导教师） （ 湖北师范学院 机电与控制工程学院 湖北 黄石 435000） 摘要 ：本文主要介绍了 PROFIBUS总线PROFIBUS与工业以太网结合应用—Profinet；CAN与工业以太网并存组网。展望了工业以太网在工业网络控制中的发展趋势。 关键词：PROFIBUS CAN 工业以太网 工业网络控制 The discuss and application among PROFIBUS, CAN BUS and Industrial Ethernet Jiang Yong-gang Communication author: Feng Zhen (teacher) (Electrical and control engineering department Hubei Normal University Huangshi China 435000) Abstract: This article mainly introduced the PROFIBUS, CAN bus and Industrial Ethernet their respective advantages and disadvantages of the three network agreement standard for comparison. Discusses two kinds of industrial applications: PROFIBUS gets new development 棗w Profinet; CAN coexist with industrial Ethernet make new mixed network. Industrial Ethernet is prospected in industrial network control in development trend. Keywords: PROFIBUS CAN Industrial Ethernet Industrial Control 0 引言 现场总线（Fiedldbus）是80年代末国际上发展起来的现场智能设备互联通讯网络，目前已成为世界上自动化技术的研究热点，据不完全统计，各类总线有四十多种[1]。其中，过程现场总线（PROFIBUS－控制器局部网（CAN－CONTROLLER AREA NETWORK）PROFIBUS现场总线PROFIBUS现场总线PROFIBUS总线速度较快，组态配置灵活，可以实现总线供电。PROFIBUS的网络协议是按照ISO颁布的OIS标准七层参考为基础，对于3至6层进行了简化，因此它的适应性非常的强。PROFIBUS的3种模块（FMS、DP和PA）可以适应不同的应用对象和通讯速率的要求，开放性好[5]。PROFIBUS现场总线技术根据不同的应用对象可以灵活的选取3种不同规格的总线系统进行组合，混合的系统可以方便的在一根电缆上同时操作，不用加任何转换装备[8]。PROFIBUS具有本征安全的优势，在维修和接通或断开时也不会影响其他站点的工作[7]。 存在的问题 PROFIBUS的参数不容易设定，在网络增加删除节点时需要进行逻辑环重构，所以不适应节点数目频繁变化的场所，限制其只可以在过程自动化及车间级的通讯等领域。 1.2 CAN现场总线的特点及局限性 （1）特点 CAN现场总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。主要表现在CAN为多主方式工作；CAN总线的节点分成不同的优先级；采用非破坏仲裁技术；报文采用短帧结构，数据出错率极低；节点在错误严重的情况下可以自动关闭输出[7]。 （2）局限性 CAN现场总线作为一种面向工业底层控制的通信网络，其局限性也是显而易见的。说先，他不可以与Internet互联，不可以实现远程的信息共享。其次，她不依与上位机直接接口，接口卡的价格是比较昂贵的。CAN总线的通信距离与信息传输速率没有没法和工业以 太网相比[4]。 1.3 工业以太网的长处与不足 （1）长处 基于TCP/IP的以太网是一种标准开放式网络，由于其组成的系统兼容性和互操作性好，资源共享能力强，可以实现将控制现场的数据与通讯系统的资源共享；数据的传输的距离远，传输速率高；易于Internet连接，成本低，易组网，与计算机，服务器的接口十分方便，技术支持广泛。 （2）不足 以太网采用的是带有冲突的载波侦听多路访问协议（CSMA/CD），无法保证数据传输的实时性要求；存在安全可靠性的问题，由于以太网的超时重发机制，单点的故障可以造成整个网络的瘫痪；目