回复:从工业互联网谈绝对值编码器信号有多少种?

Eamonyin

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发布于 2018-06-20 15:42:55

2楼

17,Modbus RTU编码器

Modbus通信协议由Modicon公司(Modicon为PLC发明者,现为施耐德公司并购,大公司出场了)于1979年发明的。由于其免费公开发行发展了近四十年,是目前成本最低的总线标准协议。Modbus通信协议采用的是主从通信异步模式(即Master/Slave通信模式),其在分散控制方面应用极其广泛,从而使得Modbus协议在全球得到了广泛的应用。中国也已将modbus通讯协议制定了国标。

Modbus通信协议具有多个变种,其中最著名的是Modbus RTU,Modbus ASCII和Modbus TCP三种。在工业现场一般都是采用Modbus RTU协议。在中国的工业自动化领域,已有大量经济型PLC几乎都有RS485的通讯接口,并内置了modbus RTU通讯协议。因此,Modbus RTU编码器可以获得最多的PLC的支持。缺点是因为是主从异步模式,而且是1979年那么老的技术,modbus突出的缺点就是慢。

在中国市场,由于经济型PLC都已经有RS485通讯口,并大部分内置了modbus RTU协议,因此,在不涉及运动控制高速要求的场合下,用modbusRTU绝对值编码器很受欢迎,体现了modbus强大的生命力。例如西门子S7-200smart、日系PLC、国产PLC的通讯口与modbus RTU绝对值编码器连接的大量应用。

 

18,Canbus

CAN协议(Conroller AreaNetwork Protocol)为Robert Bosch公司开发(1982年),最初应用于汽车内部网络的通讯。CANBUS的思维是认可了网络上干扰、延时和冲突是必然存在,网络各节点平等竞争,通过网络仲裁机制优化,无所谓主从。CAN通讯具有严格的错误检测机制、高传输速率,兼低成本、易于实施,特别适合节点之间关键数据传输的小型嵌入式网络通讯; CAN总线上基于CanH和CanL的逻辑电平,帧数据在总线上传送时,其它的CAN控制器是通过验收滤波来决定总线上的数据帧的ID是否和本节点相吻合,如果与本节点吻合,那么总线上的数据就被存入总线控制器的相应寄存器里,否则就抛弃该数据,从而也能够减轻总线控制器的工作量。换句话说,总线上Canbus就相当于一种广播式的方式发送,一个发送,所有的都可以接收,因此,尽管Canbus的bps速率最高只有1MHz,但是它的传输仍然是很快的。另外,由于设置的bps较低,容错性高,Canbus的数据传输可靠性也很高。

大家是否看过音乐电影《音乐之声》?玛利亚带着七个小盆友唱“哆来咪”歌,教小盆友音准和节奏,每个小孩代表一个音符,轮到唱这个音符时,这个小朋友就站出来唱歌,其他小朋友时刻准备着,唱到自己音符时就唱歌。这里通过音乐的节奏和旋律来同步七个小孩子同唱一首歌。没有轮到唱歌的其他小朋友,能同时听到正在唱歌的小朋友的旋律与节奏,等旋律节奏与音符轮到自己时就马上接上去唱。七个小朋友唱出了一首流畅好听的“哆来咪”。这就是我理解的Canbus。

 

19,Canopen、DeviceNet、Can2.0

Canbus根据行业应用的不同,继续发展出Can2.0、Canopen、DeviceNet等多种更高层定义的标准协议。

Canopen为国际CiA协会组织制定的标准协议,选用Canopen编码器需要确认其CiA会员身份。(我们是CiA在中国的第一家编码器会员)。Canopen编码器主要用于运动控制场合,不过欧洲一些公司却又把CANopen运用于医疗设备,工程车辆、航海等其它领域。

DeviceNet是专门针对中大型工业自动化及过程自动化系统而开发。

在中国市场上,Can2.0编码器用于一些自行设计的项目,目前已有国产PLC具有这个总线接口。Canopen编码器较多用于工程机械与起重自动化,由于其bps速率不高(在工程机械和起重行业可以设定在250KHz较低的频率段),对于工程机械、起重机械的接地要求也不太高,容错性抗干扰很好,因此在工程机械、起重机械市场很实用。

Canopen编码器也用于伺服运动控制,主要作为辅助编码器提供多轴绝对值位置的同步位置信号。

 

20,Profibus-DP

PROFIBUS是过程现场总线(Process Field Bus )的缩写,于1989年正式成为现场总线的国际标准。由以 西门子 公司为主的十多家工业企业和研究机构联合推出,西门子作为自动化行业老大的工业现场总线终于出场,起的名字也很专业(Professional Bus),根据各种应用要专业分工,因此它分了三个兼容部分,即PROFIBUS-DP,PROFIBUS-PA.PROFIBUS-FMS 。其中PROFIBUS-DP应用于现场级,编码器属于在这一级。每一个Profibus-DP绝对值编码器都要有个“GSD”文件,用来描述Profibus-DP设备的特性参数。标准化的GSD数据将通信扩大到操作人员控制一级,使用基于GSD的组态工具可将不同厂商生产的设备集成在一个总线系统中。

Profibus-DP绝对值编码器很早就进入了中国市场,1999年在上海APEC会场外的外滩吴淞路水闸自控项目中,需要在系统中接入绝对值编码器,当时在现场已经选定的三菱PLC上发现有profibus-DP接口,于是首次选用了Profibus-DP绝对值多圈编码器,做17个闸门的联网联动自动化控制。同年在广东水利枢纽飞来峡船闸项目中实现了上下闸首100多米距离(布线电缆400多米)的8个绝对值编码器的联网与同步控制,也是用Profibus-DP与西门子s7-400相联,该项目为三峡船闸的前期实验项目,对后来三峡的设计定下了编码器选型基调。最后三峡项目设计部分用了S7-300与SM338模块,连接SSI绝对值多圈编码器,部分用S7-400直接与profibus-DP编码器连接。

在中国市场,profibus-DP 绝对值编码器被选用到港口机械(ZPMC)、钢铁厂(宝钢)、起重项目及三峡飞来峡千岛湖富春江等水闸自动化控制的应用。“Professional Bus”对于现场电气EMC和现场工程师也有很高的Professional(专业)要求,否则就会玩不转。

Profibus-DP绝对值编码器需要有加入PI协会(需每年缴纳会费),获得授权的ID号,并有注册商标LOGO的GSD文件。编码器产品的通讯部分需经过指定的profibus实验室测试认证(收费)。上述工作各种投入我们都早已完成,希望profibus-DP的生命力能比modbus RTU更强更久。

 

21,CC-link

CC-link的总线为日系三菱公司为主推出,由于绝对值多圈编码器基本上由欧系厂家出现在中国市场,CC-link的绝对值编码器目前还没有在中国市场看到。

 

22,RS485主动广播式

RS485主动广播式是点对点的高速通讯,以伺服电机编码器与伺服控制器之间约定的厂家协议,在日系绝对值编码器上使用。

 

以下省略N多RS485,,,


一个好的选型是项目成功的一半
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