第七章 现场总线.ppt

4．控制器局域网络CAN(Controller Area Network) CAN是由德国BOSCH公司最初为汽车工业的监视和控制而设计的。 5．局部操作网络LON（Local Operating Network） LON是美国Echelon公司研制的。 ?? 数据帧都有CRC校验及其他检错措施，保证了数据传输的高可靠性。适于在高干扰环境中使用。 ? 节点在严重故障的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它与总线的联系，以使总线上其它操作不受影响。 ??? 可以点对点、一点对多点（成组）及全局广播方式传送和接受数据。 ? 支持的传输介质为双绞线、同轴电缆和光纤等。采用双绞线通信时，速率为1Mbps／40m ,5Kbps/10km，结点数可达110个。 采用不归零码编码/解码方式，并采用位填充（插入）技术。 仲裁场由标识符和远程发送请求位组成。标识符占11位，不能全为隐位。远程发送请求位在数据帧中必须是显位，在远程帧中必须是隐位。 控制场有6位，包括数据长度码和2位保留位。数据长度码指示数据场的长度，保留位用于发送显位。接收器认可显位与隐位的组合。 数据场是要发送的数据。 CRC场包括CRC循环校验码和CRC定界符。CRC定界符只包含一个隐位。 应答场为两位：应答间隙和应答界定符。在应答场中，发送器发送两个隐位。正确接收数据帧的接收器在应答间隙将正确接收的信息通过显位报告给发送器。所有接收到匹配CRC序列的站，通过在应答间隙内把显位写入发送器的隐位来报告。应答界定符必须是隐位。 每个数据帧与远程帧均由7位隐位组成的标志序列界定。 通信速度可达1.25Mbps（此时有效距离为130M）；直接通信距离可以达到2700M（双绞线，78Kbps）；一个测控网络上的节点数可以达到32000个。 网络系统结构可以是主从式、对等式、客户/服务式结构。 支持总线型、星型、环型、混合型等网络拓扑结构。 可在双绞线、电力线、光纤、同轴电缆、红外线、无线等介质下通信，多种介质可以在同一网络中混合使用。 采用Lontalk通信协议，支持国际标准化组织ISO定义的开放系统互联OSI全部七层模型，网络协议开放。 ?????收发器。收发器包括双绞线收发器，光纤收发器，同轴电缆收发器，红外线收发器，无线收发器及电力线收发器等。Lon总线可以根据不同的现场环境选择不同的通信介质和收发器。 LonWorks网络和节点开发工具。包括应用程序开发平台，网络管理器和协议分析器等。NodeBuilder3是LonWorks节点开发工具，LNS是一个LonWorks控制网络操作系统，用于LonWorks网络的设计、安装、操作、检测和维护。网络管理器用于安装和配置网络节点，协议分析器则用于检测网络业务量和检查错误的协议。 电力线收发器 电力线收发器，是将通信数据调制成载波信号或扩频信号，然后通过耦合器耦合到220V或其他交直流电力线上，甚至是没有电力的双绞线。这样做的好处是利用已有的电力线进行数据通信，大大减少了通信中遇到的繁琐的布线。 无线收发器 无线收发器可以使用很宽的频率范围。对于低成本的无线收发器，典型的频率是350MHz。使用无线收发器同时还需要一个大功率的发射机。当使用无线收发器时，神经元芯片的通信口必须配置成单端模式，速率是4800bps。 每个子网最多有127个节点，所以一个域最多有255×127＝32385个节点。任一节点可以分属一个或两个域，允许一个节点作为两个域之间的网关（Gateway），也允许一个节点将采集来的数据分别发向两个不同的域。 节点也可以分组，一个组（Group）在一个域中可跨越几个子网，或几个通道。在一个域中最多有256个组，每一个组对于需应答服务最多有64个节点，而无应答服务的节点个数不限。一个节点可以分属15个组去接收数据。分组结构可以使一个报文同时为多个节点所接收。 网络跟踪服务。主要测试网络上所有的操作，记录错误信息和错误点。 外来帧传输服务。该服务主要针对网关（Gateway），将LON总线外其他的网络信息转换成符合LonTalk协议的报文传输，或反之。 还有一类服务就是网络管理服务。 请求/响应方式（Request/Response）。当一个节点发送报文到另一个节点或一个组时，每一个接收到报文的节点都必须分别向发送方响应，如果发送方在响应时间内没有全部收到响应，发送方将重新发送该报文，重发次数和响应时间都是可选的。报文响应服务可以包含数据，是由应用处理器（Application Processor）完成的，适合远程过程调用和客户/服务器方式。 非应答重发方式（Unacknow