各位工控朋友，大家好。我发这个贴方便自己和大家没事的时候看一下，里面有基本主流技术也有未普及的新技术。总之希望能和大家交流一下，这个贴不想有广告之类的，相信大家都能理解。谢谢合作。 欢迎大家给我发信息提出意见，需要什么类型的资料或者信息。肯定有不足的地方，希望大家能给我短信或EMAIL给我这里不足的资料让我在相应的章节补充上去。 我本人在工控一天，这个贴就永远会更新下去。
06-01-04 16:24
CAN基本知识
什么是CAN ?
CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。最初，CAN被设计作为汽车环境中的
微控制器通讯，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主
干系统中，均嵌入CAN控制装置。
一个由CAN 总线构成的单一网络中，理论上可以挂接无数个节点。实际应用中，节点数目受网络硬件的电气特性所限制。例如，当使用
Philips P82C250作为CAN收发器时，同一网络中允许挂接110个节点。CAN 可提供高达1Mbit/s的数据传输速率，这使实时控制变得非常容易。
另外，硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力。
CAN 是怎样发展起来的？
CAN最初出现在80年代末的汽车工业中，由德国Bosch公司最先提出。当时，由于消费者对于汽车功能的要求越来越多，而这些功能的实现
大多是基于电子操作的，这就使得电子装置之间的通讯越来越复杂，同时意味着需要更多的连接信号线。提出CAN总线的最初动机就是为了解决
现代汽车中庞大的电子控制装置之间的通讯，减少不断增加的信号线。于是，他们设计了一个单一的网络总线，所有的外围器件可以被挂接在
该总线上。1993年，CAN 已成为国际标准ISO11898(高速应用)和ISO11519（低速应用）。
CAN是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距
离达到10Km时，CAN 仍可提供高达50Kbit/s的数据传输速率。
由于CAN总线具有很高的实时性能，因此，CAN已经在汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。
CAN 是怎样工作的？
CAN通讯协议主要描述设备之间的信息传递方式。CAN层的定义与开放系统互连模型（OSI）一致。每一层与另一设备上相同的那一层通讯。
实际的通讯发生在每一设备上相邻的两层，而设备只通过模型物理层的物理介质互连。CAN的规范定义了模型的最下面两层：数据链路层和物理
层。下表中展示了OSI开放式互连模型的各层。应用层协议可以由CAN用户定义成适合特别工业领域的任何方案。已在工业控制和制造业领域得
到广泛应用的标准是DeviceNet，这是为PLC和智能传感器设计的。在汽车工业，许多制造商都应用他们自己的标准。
表1 OSI开放系统互连模型
7 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。如：DeviceNet
6 表示层 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
5 会话层 依靠低层的通信功能来进行数据的有效传递。
4 传输层 两通讯节点之间数据传输控制。操作如：数据重发，数据错误修复
3 网络层 规定了网络连接的建立、维持和拆除的协议。如：路由和寻址
2 数据链路层 规定了在介质上传输的数据位的排列和组织。如：数据校验和帧结构
1 物理层 规定通讯介质的物理特性。如：电气特性和信号交换的解释
CAN能够使用多种物理介质，例如双绞线、光纤等。最常用的就是双绞线。信号使用差分电压传送，两条信号线被称为“CAN_H”和“CAN_L
”，静态时均是2.5V左右，此时状态表示为逻辑“1”，也可以叫做“隐性”。用CAN_H比CAN_L高表示逻辑“0”，称为“显形”，此时，通常
电压值为：CAN_H = 3.5V 和CAN_L = 1.5V 。
- 1 CAN 有哪些特性？
CAN具有十分优越的特点，使人们乐于选择。这些特性包括：
低成本
极高的总线利用率
很远的数据传输距离(长达10Km)
高速的数据传输速率（高达1Mbit/s）
可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文
可靠的错误处理和检错机制
发送的信息遭到破坏后，可自动重发
节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能
报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息、优先级信息
Philips制造的CAN芯片有哪些？
表2 CAN芯片一览表
类别 型号 备注
CAN微控制器 P87C591 替代P87C592
XA C37 16位MCU
CAN独立控制器 SJA1000 替代82C200
CAN收发器 PCA82C250 高速CAN收发器
PCA82C251 高速CAN收发器
PCA82C252 容错CAN收发器
TJA1040 高速CAN收发器
TJA1041 高速CAN收发器
TJA1050 高速CAN收发器
TJA1053 容错CAN收发器
TJA1054 容错CAN收发器
LIN收发器 TJA1020 LIN收发器
什么是CSMA/CD ?
CSMA/CD是“载波侦听多路访问/冲突检测”（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect）的缩写。
利用CSMA访问总线，可对总线上信号进行检测，只有当总线处于空闲状态时，才允许发送。利用这种方法，可以允许多个节点挂接到同一
网络上。当检测到一个冲突位时，所有节点重新回到‘监听’总线状态，直到该冲突时间过后，才开始发送。在总线超载的情况下，这种技术
可能会造成发送信号经过许多延迟。为了避免发送时延，可利用CSMA/CD方式访问总线。当总线上有两个节点同时进行发送时，必须通过“无损
的逐位仲裁”方法来使有最高优先权的的报文优先发送。在CAN总线上发送的每一条报文都具有唯一的一个11位或29位数字的ID。CAN总线状态
取决于二进制数‘0’而不是‘1’，所以ID号越小，则该报文拥有越高的优先权。因此一个为全‘0’标志符的报文具有总线上的最高级优先权
。可用另外的方法来解释：在消息冲突的位置，第一个节点发送0而另外的节点发送1，那么发送0的节点将取得总线的控制权，并且能够成功的
发送出它的信息。
- 2 CAN的高层协议
CAN的高层协议（也可理解为应用层协议）是一种在现有的底层协议（物理层和数据链路层）之上实现的协议。高层协议是在CAN规范的基
础上发展起来的应用层。许多系统（像汽车工业）中，可以特别制定一个合适的应用层，但对于许多的行业来说，这种方法是不经济的。一些
组织已经研究并开放了应用层标准，以使系统的综合应用变得十分容易。
一些可使用的CAN高层协议有：
制定组织主要高层协议
CiA CAL协议
CiA CANOpen协议
ODVA DeviceNet 协议
Honeywell SDS 协议
Kvaser CANKingdom协议
什么是标准格式CAN和扩展格式CAN?
标准CAN的标志符长度是11位，而扩展格式CAN的标志符长度可达29位。CAN 协议的2.0A版本规定CAN控制器必须有一个11位的标志符。同时
，在2.0B版本中规定，CAN控制器的标志符长度可以是11位或29位。遵循CAN2.0B协议的CAN控制器可以发送和接收11位标识符的标准格式报文或
29位标识符的扩展格式报文。如果禁止CAN2.0B,则CAN 控制器只能发送和接收11位标识符的标准格式报文，而忽略扩展格式的报文结构，但不
会出现错误。
什么是CAN ?
CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。最初，CAN被设计作为汽车环境中的
微控制器通讯，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主
干系统中，均嵌入CAN控制装置。
一个由CAN 总线构成的单一网络中，理论上可以挂接无数个节点。实际应用中，节点数目受网络硬件的电气特性所限制。例如，当使用
Philips P82C250作为CAN收发器时，同一网络中允许挂接110个节点。CAN 可提供高达1Mbit/s的数据传输速率，这使实时控制变得非常容易。
另外，硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力。
CAN 是怎样发展起来的？
CAN最初出现在80年代末的汽车工业中，由德国Bosch公司最先提出。当时，由于消费者对于汽车功能的要求越来越多，而这些功能的实现
大多是基于电子操作的，这就使得电子装置之间的通讯越来越复杂，同时意味着需要更多的连接信号线。提出CAN总线的最初动机就是为了解决
现代汽车中庞大的电子控制装置之间的通讯，减少不断增加的信号线。于是，他们设计了一个单一的网络总线，所有的外围器件可以被挂接在
该总线上。1993年，CAN 已成为国际标准ISO11898(高速应用)和ISO11519（低速应用）。
CAN是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距
离达到10Km时，CAN 仍可提供高达50Kbit/s的数据传输速率。
由于CAN总线具有很高的实时性能，因此，CAN已经在汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。
CAN 是怎样工作的？
CAN通讯协议主要描述设备之间的信息传递方式。CAN层的定义与开放系统互连模型（OSI）一致。每一层与另一设备上相同的那一层通讯。
实际的通讯发生在每一设备上相邻的两层，而设备只通过模型物理层的物理介质互连。CAN的规范定义了模型的最下面两层：数据链路层和物理
层。下表中展示了OSI开放式互连模型的各层。应用层协议可以由CAN用户定义成适合特别工业领域的任何方案。已在工业控制和制造业领域得
到广泛应用的标准是DeviceNet，这是为PLC和智能传感器设计的。在汽车工业，许多制造商都应用他们自己的标准。
表1 OSI开放系统互连模型
7 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。如：DeviceNet
6 表示层 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
5 会话层 依靠低层的通信功能来进行数据的有效传递。
4 传输层 两通讯节点之间数据传输控制。操作如：数据重发，数据错误修复
3 网络层 规定了网络连接的建立、维持和拆除的协议。如：路由和寻址
2 数据链路层 规定了在介质上传输的数据位的排列和组织。如：数据校验和帧结构
1 物理层 规定通讯介质的物理特性。如：电气特性和信号交换的解释
CAN能够使用多种物理介质，例如双绞线、光纤等。最常用的就是双绞线。信号使用差分电压传送，两条信号线被称为“CAN_H”和“CAN_L
”，静态时均是2.5V左右，此时状态表示为逻辑“1”，也可以叫做“隐性”。用CAN_H比CAN_L高表示逻辑“0”，称为“显形”，此时，通常
电压值为：CAN_H = 3.5V 和CAN_L = 1.5V 。
- 1 CAN 有哪些特性？
CAN具有十分优越的特点，使人们乐于选择。这些特性包括：
低成本
极高的总线利用率
很远的数据传输距离(长达10Km)
高速的数据传输速率（高达1Mbit/s）
可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文
可靠的错误处理和检错机制
发送的信息遭到破坏后，可自动重发
节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能
报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息、优先级信息
Philips制造的CAN芯片有哪些？
表2 CAN芯片一览表
类别 型号 备注
CAN微控制器 P87C591 替代P87C592
XA C37 16位MCU
CAN独立控制器 SJA1000 替代82C200
CAN收发器 PCA82C250 高速CAN收发器
PCA82C251 高速CAN收发器
PCA82C252 容错CAN收发器
TJA1040 高速CAN收发器
TJA1041 高速CAN收发器
TJA1050 高速CAN收发器
TJA1053 容错CAN收发器
TJA1054 容错CAN收发器
LIN收发器 TJA1020 LIN收发器
什么是CSMA/CD ?
CSMA/CD是“载波侦听多路访问/冲突检测”（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect）的缩写。
利用CSMA访问总线，可对总线上信号进行检测，只有当总线处于空闲状态时，才允许发送。利用这种方法，可以允许多个节点挂接到同一
网络上。当检测到一个冲突位时，所有节点重新回到‘监听’总线状态，直到该冲突时间过后，才开始发送。在总线超载的情况下，这种技术
可能会造成发送信号经过许多延迟。为了避免发送时延，可利用CSMA/CD方式访问总线。当总线上有两个节点同时进行发送时，必须通过“无损
的逐位仲裁”方法来使有最高优先权的的报文优先发送。在CAN总线上发送的每一条报文都具有唯一的一个11位或29位数字的ID。CAN总线状态
取决于二进制数‘0’而不是‘1’，所以ID号越小，则该报文拥有越高的优先权。因此一个为全‘0’标志符的报文具有总线上的最高级优先权
。可用另外的方法来解释：在消息冲突的位置，第一个节点发送0而另外的节点发送1，那么发送0的节点将取得总线的控制权，并且能够成功的
发送出它的信息。
- 2 CAN的高层协议
CAN的高层协议（也可理解为应用层协议）是一种在现有的底层协议（物理层和数据链路层）之上实现的协议。高层协议是在CAN规范的基
础上发展起来的应用层。许多系统（像汽车工业）中，可以特别制定一个合适的应用层，但对于许多的行业来说，这种方法是不经济的。一些
组织已经研究并开放了应用层标准，以使系统的综合应用变得十分容易。
一些可使用的CAN高层协议有：
制定组织主要高层协议
CiA CAL协议
CiA CANOpen协议
ODVA DeviceNet 协议
Honeywell SDS 协议
Kvaser CANKingdom协议
什么是标准格式CAN和扩展格式CAN?
标准CAN的标志符长度是11位，而扩展格式CAN的标志符长度可达29位。CAN 协议的2.0A版本规定CAN控制器必须有一个11位的标志符。同时
，在2.0B版本中规定，CAN控制器的标志符长度可以是11位或29位。遵循CAN2.0B协议的CAN控制器可以发送和接收11位标识符的标准格式报文或
29位标识符的扩展格式报文。如果禁止CAN2.0B,则CAN 控制器只能发送和接收11位标识符的标准格式报文，而忽略扩展格式的报文结构，但不
会出现错误。
06-01-04 16:27
CAN总线接口的可编程PID控制模块
具有CAN总线接口的可编程PID控制模块
经过多年的研制、试用，玖阳自动化科技公司隆重推出“WT405-5 可编程PID控制模块”。它是“DAS+PID控制”方案的理想产品。
通过编程，模块可实现单回路PID、串级三冲量PID、导前微分PID及更为复杂的控制功能。模块具有掉电记忆功能，复位或重新上电时能接续原来的工作状态进行控制。
模块本身具有PID控制所必须的模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出通道，能不依赖网络而独立进行PID控制，该控制方案安全、可靠。
模块具有CAN总线接口，PID参数、PID定值及控制程序的修改可通过网络实现，通讯距离达10公里。
4路模拟量输入通道通过设置分度类型，可采集电压、电流、各种分度热电偶、各种分度热电阻等模拟量信号。
所有输入、输出、电源、网络之间进行电气隔离设计，网络隔离1500伏，通道间隔离400伏，适用于强电磁干扰的控制场合。
WT405-5控制模块成功用于350吨汽包锅炉的喷水减温控制系统、串级三冲量给水控制系统、锅炉主汽压力控制系统等，控制品质优良。
具有CAN总线接口的可编程PID控制模块
经过多年的研制、试用，玖阳自动化科技公司隆重推出“WT405-5 可编程PID控制模块”。它是“DAS+PID控制”方案的理想产品。
通过编程，模块可实现单回路PID、串级三冲量PID、导前微分PID及更为复杂的控制功能。模块具有掉电记忆功能，复位或重新上电时能接续原来的工作状态进行控制。
模块本身具有PID控制所必须的模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出通道，能不依赖网络而独立进行PID控制，该控制方案安全、可靠。
模块具有CAN总线接口，PID参数、PID定值及控制程序的修改可通过网络实现，通讯距离达10公里。
4路模拟量输入通道通过设置分度类型，可采集电压、电流、各种分度热电偶、各种分度热电阻等模拟量信号。
所有输入、输出、电源、网络之间进行电气隔离设计，网络隔离1500伏，通道间隔离400伏，适用于强电磁干扰的控制场合。
WT405-5控制模块成功用于350吨汽包锅炉的喷水减温控制系统、串级三冲量给水控制系统、锅炉主汽压力控制系统等，控制品质优良。
06-01-04 16:28
开放式现场总线CC-Link特性
1996年，三菱电机以“多厂家设备环境、高性能、省配线”理念开发、公布和开放了现场总线CC-Link。
CC-Link是Control&Communication Link (控制与通信链路系统)的简称。具有性能卓越、应用广泛使用简单节省成本等突出优点。
一般而言，我们将网络系统分为3至4个层次：管理层、控制器层、部件层，部件层也就是指装置层和传感器层。由于CC-Link的数据容量大，通信速度多级可选择，CC-Link是一个复合的、开放的、适应性强的网络系统，能够适应于较高的管理层网络到较低的传感器层网络的不同范围。
由于它的数据容量大，通讯速度广泛。
一、CC-Link的卓越性能：
CC-Link是一种高可靠性、高性能的网络。
CC-Link的优势如下：
1） 高速度大容量的数据传送可设定介于156Kbps到10Mbps间可选择的5种通信速度之一。
总长度由最大通信速度决定。
每个循环传送数据为24字节，有150字节用于通信传送。
8字节（64位）用于位数据传送，16字节（4点RWr、4点RWw）用于字传送，
（L=>M 34字节）。
每次链接扫描的最大容量是2048位和512字。
在64个远程I/O站的情况下，链接扫描时间为3.7毫秒。
稳定快速的通信速度是CC-Link的最大优势。
CC-Link有足够卓越的性能应用于大范围的系统。
当应用10Mbps的通信速度时，最大通信距离是100米；当通信速度为156Kbps时，最大通信距离为1200米。
如果应用中继器，还可以扩展网络的总长度。通信电缆的长度可以延长到13.2KM。
2）拓扑结构有多点接入、T型分支、星型结构
3种型号的电缆及连接器可以支持将CC-Link元件接入任何机器和系统。
3）CC-Link使分布控制成为现实
CC-Link同样用于低价的中间控制层网络。
所有的本地站和智能站可以访问循环数据，如到达从站或来自从站的RX、RY、
RWr、RWw。（但不可改变这些数据）
如果使用这些循环数据，可以保证高速的应答和稳定的刷新时间，使中间控制通信、中央控制系统变成现实。
有些应用中要求有控制层和元件层2种网络，这样的系统可以仅仅只用CC-Link。
由于CC-Link每个站有固定的循环数据的范围，可能使循环数据受到限制，但，它毕竟是一个低价的网络。
4）自动刷新功能、预约站功能
以PLC作为CC-Link的主站为例，由主站模块管理整个网络的运行和数据刷新，主站模块与PLC的CPU的数据刷新可在主站参数中设置刷新参数，便可以将所有的网络通信数据和网络系统监视数据自动刷新到PLC的CPU中，不需要编写刷新程序，这样，也不必要考虑CC-Link主站模块缓冲寄存区的结构和数据类型与缓冲区的对应关系，简化编程指令，减少程序运行步骤，缩短扫描周期，保证系统运行实时性。
预约站功能在系统的可扩展性上显示出极大的优越性，也给我们系统开发提供很大的方便。预约站功能指CC-Link在网络组态时，可以将现在不挂上网络而计划将来挂接到CC-Link的设备，在网络组态时事先将这些设备的系统信息（站类型、占用数据量、站号等）在主站中登录，而且可以将相关程序编写好，这些预约站挂接到网络中后，便可以自动投入运行，不需要重新进行网络组态。而且在预约站没有挂接到网络中时CC-Link同样可以正常运行。
5）完善的RAS功能
RAS是Reliability（可靠性）、Availability（有效性）、Serviceability（可维护性）的缩写。
备用主站功能、在线更换功能、通信自动恢复功能、网络监视功能、网络诊断功能提供了一个可以信赖的网络系统，帮助用户在最短时间内恢复网络系统。
6）优异抗噪性能和兼容性
为了保证多厂家网络的良好的兼容性，一致性测试是非常重要的。通常只是对接
口部分进行测试。而且，CC-Link的一致性测试程序包含了噪音测试。因此，所
有CC-Link兼容产品具有高水平的抗噪性能。正如我们所知，能做到这一点
的只有CC-Link。
除了产品本身具有卓越的抗噪性能以外，光缆中继器给网络系统提供了更加可
靠、更加稳定的抗噪能力。
至今还未收到过关于噪音引起系统工作不正常的报告。
7）互操作性和即插即用
CC-Link提供给合作厂商描述每种类型产品的数据配置文档。这种文档称为内
存映射表，用来定义控制信号和数据的存储单元（地址）。然后，合作厂商按
照这种映射表的规定，进行CC-Link兼容性产品的开发工作。
以模拟量I/O映射表为例，在映射表中位数据RX0被定义为“读准备好信号”，字数据RWr0被定义为模拟量数据。由不同的A公司和B公司生产的同样类型的产品，在数据的配置上是完全一样的，用户根本不需要考虑在编程和使用上A公司与B公司的不同，另外，如果用户换用同类型的不同公司的产品，程序基本不用修改。可实现“即插即用”连接设备
8）瞬时传送功能
CC-Link的通信形式可分为2种方式：循环通讯和瞬时传送。
循环通讯意味着不停地进行数据交换。各种类型的数据交换即远程输入RX，远程输出RY和远程寄存器RWr、RWw。一个子站可传递的数据容量依赖于所占据的虚拟站数。占据一个子站意味着适合32位RX和/或RY，并以每四个字进行重定向。如果一个装置占据两个虚拟站，那么它的数据容量就扩大了一倍。
除了循环通信，CC-Link还提供主站、本地站及智能装置站之间传递信息的瞬时传送功能。信息从主站传递到子站，信息数据将以150字节为单位分割，并以每批150字节传递。若从子站传递到主站或其他子站，每批信息数据最大为34字节。瞬时传送需要由专用指令来完成。
瞬时传送不会影响循环通信的时间。
1996年，三菱电机以“多厂家设备环境、高性能、省配线”理念开发、公布和开放了现场总线CC-Link。
CC-Link是Control&Communication Link (控制与通信链路系统)的简称。具有性能卓越、应用广泛使用简单节省成本等突出优点。
一般而言，我们将网络系统分为3至4个层次：管理层、控制器层、部件层，部件层也就是指装置层和传感器层。由于CC-Link的数据容量大，通信速度多级可选择，CC-Link是一个复合的、开放的、适应性强的网络系统，能够适应于较高的管理层网络到较低的传感器层网络的不同范围。
由于它的数据容量大，通讯速度广泛。
一、CC-Link的卓越性能：
CC-Link是一种高可靠性、高性能的网络。
CC-Link的优势如下：
1） 高速度大容量的数据传送可设定介于156Kbps到10Mbps间可选择的5种通信速度之一。
总长度由最大通信速度决定。
每个循环传送数据为24字节，有150字节用于通信传送。
8字节（64位）用于位数据传送，16字节（4点RWr、4点RWw）用于字传送，
（L=>M 34字节）。
每次链接扫描的最大容量是2048位和512字。
在64个远程I/O站的情况下，链接扫描时间为3.7毫秒。
稳定快速的通信速度是CC-Link的最大优势。
CC-Link有足够卓越的性能应用于大范围的系统。
当应用10Mbps的通信速度时，最大通信距离是100米；当通信速度为156Kbps时，最大通信距离为1200米。
如果应用中继器，还可以扩展网络的总长度。通信电缆的长度可以延长到13.2KM。
2）拓扑结构有多点接入、T型分支、星型结构
3种型号的电缆及连接器可以支持将CC-Link元件接入任何机器和系统。
3）CC-Link使分布控制成为现实
CC-Link同样用于低价的中间控制层网络。
所有的本地站和智能站可以访问循环数据，如到达从站或来自从站的RX、RY、
RWr、RWw。（但不可改变这些数据）
如果使用这些循环数据，可以保证高速的应答和稳定的刷新时间，使中间控制通信、中央控制系统变成现实。
有些应用中要求有控制层和元件层2种网络，这样的系统可以仅仅只用CC-Link。
由于CC-Link每个站有固定的循环数据的范围，可能使循环数据受到限制，但，它毕竟是一个低价的网络。
4）自动刷新功能、预约站功能
以PLC作为CC-Link的主站为例，由主站模块管理整个网络的运行和数据刷新，主站模块与PLC的CPU的数据刷新可在主站参数中设置刷新参数，便可以将所有的网络通信数据和网络系统监视数据自动刷新到PLC的CPU中，不需要编写刷新程序，这样，也不必要考虑CC-Link主站模块缓冲寄存区的结构和数据类型与缓冲区的对应关系，简化编程指令，减少程序运行步骤，缩短扫描周期，保证系统运行实时性。
预约站功能在系统的可扩展性上显示出极大的优越性，也给我们系统开发提供很大的方便。预约站功能指CC-Link在网络组态时，可以将现在不挂上网络而计划将来挂接到CC-Link的设备，在网络组态时事先将这些设备的系统信息（站类型、占用数据量、站号等）在主站中登录，而且可以将相关程序编写好，这些预约站挂接到网络中后，便可以自动投入运行，不需要重新进行网络组态。而且在预约站没有挂接到网络中时CC-Link同样可以正常运行。
5）完善的RAS功能
RAS是Reliability（可靠性）、Availability（有效性）、Serviceability（可维护性）的缩写。
备用主站功能、在线更换功能、通信自动恢复功能、网络监视功能、网络诊断功能提供了一个可以信赖的网络系统，帮助用户在最短时间内恢复网络系统。
6）优异抗噪性能和兼容性
为了保证多厂家网络的良好的兼容性，一致性测试是非常重要的。通常只是对接
口部分进行测试。而且，CC-Link的一致性测试程序包含了噪音测试。因此，所
有CC-Link兼容产品具有高水平的抗噪性能。正如我们所知，能做到这一点
的只有CC-Link。
除了产品本身具有卓越的抗噪性能以外，光缆中继器给网络系统提供了更加可
靠、更加稳定的抗噪能力。
至今还未收到过关于噪音引起系统工作不正常的报告。
7）互操作性和即插即用
CC-Link提供给合作厂商描述每种类型产品的数据配置文档。这种文档称为内
存映射表，用来定义控制信号和数据的存储单元（地址）。然后，合作厂商按
照这种映射表的规定，进行CC-Link兼容性产品的开发工作。
以模拟量I/O映射表为例，在映射表中位数据RX0被定义为“读准备好信号”，字数据RWr0被定义为模拟量数据。由不同的A公司和B公司生产的同样类型的产品，在数据的配置上是完全一样的，用户根本不需要考虑在编程和使用上A公司与B公司的不同，另外，如果用户换用同类型的不同公司的产品，程序基本不用修改。可实现“即插即用”连接设备
8）瞬时传送功能
CC-Link的通信形式可分为2种方式：循环通讯和瞬时传送。
循环通讯意味着不停地进行数据交换。各种类型的数据交换即远程输入RX，远程输出RY和远程寄存器RWr、RWw。一个子站可传递的数据容量依赖于所占据的虚拟站数。占据一个子站意味着适合32位RX和/或RY，并以每四个字进行重定向。如果一个装置占据两个虚拟站，那么它的数据容量就扩大了一倍。
除了循环通信，CC-Link还提供主站、本地站及智能装置站之间传递信息的瞬时传送功能。信息从主站传递到子站，信息数据将以150字节为单位分割，并以每批150字节传递。若从子站传递到主站或其他子站，每批信息数据最大为34字节。瞬时传送需要由专用指令来完成。
瞬时传送不会影响循环通信的时间。
06-01-04 16:29
FF-H1网络设计及布线安装应考虑的问题
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，它适应了工业控制系统向分散化、网络化、智能化发展的方向，导致传统控制系统结构的重大变革，形成了新型网络集成式全分布控制系统，即现场总线控制系统FCS。基金会现场总线FF系统作为低宽带通信网络，把具有通信、控制、测量等功能的现场自控设备作为网络节点，由现场总线把它们互连为网络。
一、H1网络拓扑结构及实例
基金会现场总线分低速H1和高速H2两种通信速率。其中H1的传输速率为31.25kb/s，通信距离可达1900m，可支持总线供电，并提供本质安全。而高速现场总线H2只可采用总线型拓扑结构。H1网络拓扑结构如图1所示。
株洲治炼集团有限公司6#沸腾炉电气、仪表测控采用了Emerson公司Delta V控制系统。它包括5个网络节点，1个工程师站，2个操作员站，1个调度监视站，1个控制器。控制器下挂有1个AI卡（8通道，4～20mA），3个H1卡（2口），1个Serial卡（2口）。3个H1卡下挂4条现场总线，每条H1总线上挂有11台现场总线型仪表。现场总线型仪表有Rosemount公司3051压力、差压变送器和横河川仪EJA差压变送器；Fisher公司DVC5010F、DVC5030F阀门定位器和Smar公司FY-302阀门定位器；Rosemount公司3244和848T温度变送器。最长一条H1总线有600多米。FCS网络硬件配置实例如图2所示。
二、网段的基本构成部件
H1总线在过程自动化领域已得到广泛支持和应用。FCS的现场设备与控制系统的连接完全不同于传统DCS，它是在一条H1网段上挂接多个现场总线设备，完成现场的智能化仪表、控制器、执行机构、分散I/O等设备间的数字通信以及与控制系统间的信息传递。H1网络的基本构成部件有现场总线接口、终端器、总线电源、本质安全栅、现场设备、中继器、网桥、传输介质等。典型FF总线网段如图3所示。
三、布线安装
现场总线网络布线安装时应考虑现场总线设备的安装位置、测量干线及支线的长度，选择电缆类型；当H1选用总线供电时，必须计算电源供电电压；电缆的接地、极性与屏蔽。
1．传输介质
H1总线可支持多种传输介质，其电缆类型可分为A无屏蔽双绞线、B屏蔽双绞线、C屏蔽多对双绞线、D多芯屏蔽电缆。FF对采用不同缆线时所规定的最大传输距离见表1。
由此可见，首选现场总线电缆是A型，能为单个网段提供1900m的最大传输距离。在采用任何其他类型的电缆前，需验证电缆特性，以确定其适用性以及采用后能提供的通信距离。一条网络可有几种类型的电缆混用，但必须遵循下式：
LA/MA+LB/MB+LC/MC+LD/MD≤1
式中LA～LD为每种电缆的实用长度，MA～MD为每类电缆的最大长度。
例如，某H1段需要混用的A型电缆1200m，D型电缆160m，则：
LA/MA+LD/MD=1200/1900+160 /200=1.43。结果大于1，不能混用。
如果A类电缆改为1000m，D类电缆改为80m，则：
LA/MA+LD/MD=1000/1900+80/200=0.93。结果小于1，可以混用。
2．总线长度
现场总线网段由主干和分支构成。不同类型的电缆对应不同最大长度，长度应包括主干线与分支线的总和。如可选择分支长度，则所选长度越短越好。如果决定在每个分支上安装的设备数不止一个，那么可以根据所需设备数从表2选用建议的分支长度。
3．总线供电
当H1选用总线供电时，须计算供电电压。供电电压取决于总线电缆长度及电阻。在网段上如有两线制总线供电设备，应确保有足够电压可驱动它，每个设备至少需要9V。为确保这一点，在配置现场总线网段时需知道以下情况：（1）当前每个设备的功耗情况；（2）设备在网段上的位置；（3）电源在网段上的位置；（4）每段电缆的阻抗；（5）电源电压。
举列：假设电源电压为19V DC@ 350mA，最低设备电压为9V DC，每台设备功耗为20mA，电缆最大压降为10V DC，电阻率22Ω/km×2＝44Ω/km。计算确定在离电源0.6km处接7台设备和在离电源1km处接6台设备的网段是否可行。压降＝电流负载×回路电阻。
（1）计算通过前0.6km的13台设备的电流所导致的压降：
260mA×44Ω/km×0.6km=6.864V DC
（2）计算通过后面0.4km的6台设备的电流所增加的压降：
120mA×44Ω/km×0.4km=2.112V DC
（3）确定总压降
6.864V DC＋2.112V DC=8.976V DC＜10V DC
压降计算表明，该布局方案可行。
4．现场总线的接地、屏蔽与极性
（1）接地。现场总线网段不允许有任何接地。否则，将会引起这条总线上所有设备失去通信能力。任何一根导线接地或两线接在一起，会导致通信中断。
（2）屏蔽。现场总线电缆最好还是被屏蔽，沿着电缆的整个长度仅在一点接地，且屏蔽线绝对不可用作电源导线。接地点超过1个会导致接地回路的形成，且意外电流会使通信中断。当使用屏蔽电缆时，要把所有分支的屏蔽线与主干的屏蔽线连接起来，最后在同一点接地。
（3）极性。对于有极性的现场总线设备，须考虑信号极性，所有“＋”端必须相互连接，“－”端也必须相互连接，才能得到正确信号，否则将不能进行通信；对于无极性现场总线设备，可在网段上按任何方向连接。
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，它适应了工业控制系统向分散化、网络化、智能化发展的方向，导致传统控制系统结构的重大变革，形成了新型网络集成式全分布控制系统，即现场总线控制系统FCS。基金会现场总线FF系统作为低宽带通信网络，把具有通信、控制、测量等功能的现场自控设备作为网络节点，由现场总线把它们互连为网络。
一、H1网络拓扑结构及实例
基金会现场总线分低速H1和高速H2两种通信速率。其中H1的传输速率为31.25kb/s，通信距离可达1900m，可支持总线供电，并提供本质安全。而高速现场总线H2只可采用总线型拓扑结构。H1网络拓扑结构如图1所示。
株洲治炼集团有限公司6#沸腾炉电气、仪表测控采用了Emerson公司Delta V控制系统。它包括5个网络节点，1个工程师站，2个操作员站，1个调度监视站，1个控制器。控制器下挂有1个AI卡（8通道，4～20mA），3个H1卡（2口），1个Serial卡（2口）。3个H1卡下挂4条现场总线，每条H1总线上挂有11台现场总线型仪表。现场总线型仪表有Rosemount公司3051压力、差压变送器和横河川仪EJA差压变送器；Fisher公司DVC5010F、DVC5030F阀门定位器和Smar公司FY-302阀门定位器；Rosemount公司3244和848T温度变送器。最长一条H1总线有600多米。FCS网络硬件配置实例如图2所示。
二、网段的基本构成部件
H1总线在过程自动化领域已得到广泛支持和应用。FCS的现场设备与控制系统的连接完全不同于传统DCS，它是在一条H1网段上挂接多个现场总线设备，完成现场的智能化仪表、控制器、执行机构、分散I/O等设备间的数字通信以及与控制系统间的信息传递。H1网络的基本构成部件有现场总线接口、终端器、总线电源、本质安全栅、现场设备、中继器、网桥、传输介质等。典型FF总线网段如图3所示。
三、布线安装
现场总线网络布线安装时应考虑现场总线设备的安装位置、测量干线及支线的长度，选择电缆类型；当H1选用总线供电时，必须计算电源供电电压；电缆的接地、极性与屏蔽。
1．传输介质
H1总线可支持多种传输介质，其电缆类型可分为A无屏蔽双绞线、B屏蔽双绞线、C屏蔽多对双绞线、D多芯屏蔽电缆。FF对采用不同缆线时所规定的最大传输距离见表1。
由此可见，首选现场总线电缆是A型，能为单个网段提供1900m的最大传输距离。在采用任何其他类型的电缆前，需验证电缆特性，以确定其适用性以及采用后能提供的通信距离。一条网络可有几种类型的电缆混用，但必须遵循下式：
LA/MA+LB/MB+LC/MC+LD/MD≤1
式中LA～LD为每种电缆的实用长度，MA～MD为每类电缆的最大长度。
例如，某H1段需要混用的A型电缆1200m，D型电缆160m，则：
LA/MA+LD/MD=1200/1900+160 /200=1.43。结果大于1，不能混用。
如果A类电缆改为1000m，D类电缆改为80m，则：
LA/MA+LD/MD=1000/1900+80/200=0.93。结果小于1，可以混用。
2．总线长度
现场总线网段由主干和分支构成。不同类型的电缆对应不同最大长度，长度应包括主干线与分支线的总和。如可选择分支长度，则所选长度越短越好。如果决定在每个分支上安装的设备数不止一个，那么可以根据所需设备数从表2选用建议的分支长度。
3．总线供电
当H1选用总线供电时，须计算供电电压。供电电压取决于总线电缆长度及电阻。在网段上如有两线制总线供电设备，应确保有足够电压可驱动它，每个设备至少需要9V。为确保这一点，在配置现场总线网段时需知道以下情况：（1）当前每个设备的功耗情况；（2）设备在网段上的位置；（3）电源在网段上的位置；（4）每段电缆的阻抗；（5）电源电压。
举列：假设电源电压为19V DC@ 350mA，最低设备电压为9V DC，每台设备功耗为20mA，电缆最大压降为10V DC，电阻率22Ω/km×2＝44Ω/km。计算确定在离电源0.6km处接7台设备和在离电源1km处接6台设备的网段是否可行。压降＝电流负载×回路电阻。
（1）计算通过前0.6km的13台设备的电流所导致的压降：
260mA×44Ω/km×0.6km=6.864V DC
（2）计算通过后面0.4km的6台设备的电流所增加的压降：
120mA×44Ω/km×0.4km=2.112V DC
（3）确定总压降
6.864V DC＋2.112V DC=8.976V DC＜10V DC
压降计算表明，该布局方案可行。
4．现场总线的接地、屏蔽与极性
（1）接地。现场总线网段不允许有任何接地。否则，将会引起这条总线上所有设备失去通信能力。任何一根导线接地或两线接在一起，会导致通信中断。
（2）屏蔽。现场总线电缆最好还是被屏蔽，沿着电缆的整个长度仅在一点接地，且屏蔽线绝对不可用作电源导线。接地点超过1个会导致接地回路的形成，且意外电流会使通信中断。当使用屏蔽电缆时，要把所有分支的屏蔽线与主干的屏蔽线连接起来，最后在同一点接地。
（3）极性。对于有极性的现场总线设备，须考虑信号极性，所有“＋”端必须相互连接，“－”端也必须相互连接，才能得到正确信号，否则将不能进行通信；对于无极性现场总线设备，可在网段上按任何方向连接。
06-01-04 16:29
一、HART协议简介
HART协议参考 ISO/OSI（开放系统互连模型），采用了它的简化三层模型结构，即第一层物理层，第二层数据链路层和第七层应用层。
第一层：物理层。规定了信号的传输方法、传输介质，为了实现模拟通信和数字通信同时进行而又互不干扰，HART协议采用频移键控技术 FSK，即在4mA～20mA模拟信号上迭加一个频率信号，频率信号采用 Be11202国际标准，数字信号的传送波特率设定为 1200bps，1200Hz代表逻辑“0”，2200Hz代表逻辑“1”，信号幅值0.5A，如图1所示。
通信介质的选择视传输距离长短而定。通常采用双绞同轴电缆作为传输介质时，最大传输距离可达到1500ｍ。线路总阻抗应在230Ω～1100Ω之间。
第二层：数据链路层。规定了HART帧的格式，实现建立、维护、终结链路通讯功能。HART协议根据冗余检错码信息，采用自动重复请求发送机制，消除由于线路噪音或其他干扰引起的数据通讯出错，实现通讯数据无差错传送。
现场仪表要执行HART指令，操作数必须合乎指定的大小。每个独立的字符包括1个起始位、8个数据位、1个奇偶校验位和一个停止位。由于数据的有无和长短并不恒定，所以HART数据的长度也是不一样的，最长的HART数据包含25个字节。
第七层：应用层。为HART命令集，用于实现 HART指令。命令分为三类，即通用命令、普通命令和专用命令。
二、现场仪表HART协议远程通信硬件设计
HART通信部分主要由D/A转换和Bell202 MODEM及其附属电路来实现。其中，D/A变换作用是直接将数字信号转换成4mA～20mA电流输出，以输出主要的变量。Bell202 MODEM及其附属电路的作用是对叠加在4mA～20mA环路上的信号进行带通滤波放大后，HART通信单元如果检测到FSK频移键控信号，则由Bell202 MODEM将1200Hz的信号解调为“1”，2200Hz信号解调为“0”的数字信号，通过串口通信交MCU，MCU接收命令帧，作相应的数据处理。然后，MCU产生要发回的应答帧，应答帧的数字信号由MODEM调制成相应的1200Hz和2200Hz的FSK频移键控信号，波形整形后，经AD421叠加在环路上发出。
三、通信的软件设计
HART通信程序也即为HART协议数据链路层和应用层的软件实现，是整个现场仪表软件设计的关键。
在HART通信过程中，主机（上位机）发送命令帧，现场仪表通过串行口中断接收到命令帧后，由MCU作相应的数据处理，产生应答帧，由MCU触发发送中断，发出应答帧，从而完成一次命令交换。
首先在上电或者看门狗复位后，主程序要对通信部分进行初始化，主要包括波特率设定、串口工作方式设定、清通信缓冲区、开中断等。
四、结语
实践证明，上述方法具有结构简单、工作可靠的特点，完全符合HART协议，具有较好的通用性。
由于HART众多不容置疑的优点，使得它成为全球应用最广的现场通信协议，已成为工业上实用的标准。因此在今后很长一段时期内，HART协议产品在国内仍然具有十分广阔的市场。
HART协议参考 ISO/OSI（开放系统互连模型），采用了它的简化三层模型结构，即第一层物理层，第二层数据链路层和第七层应用层。
第一层：物理层。规定了信号的传输方法、传输介质，为了实现模拟通信和数字通信同时进行而又互不干扰，HART协议采用频移键控技术 FSK，即在4mA～20mA模拟信号上迭加一个频率信号，频率信号采用 Be11202国际标准，数字信号的传送波特率设定为 1200bps，1200Hz代表逻辑“0”，2200Hz代表逻辑“1”，信号幅值0.5A，如图1所示。
通信介质的选择视传输距离长短而定。通常采用双绞同轴电缆作为传输介质时，最大传输距离可达到1500ｍ。线路总阻抗应在230Ω～1100Ω之间。
第二层：数据链路层。规定了HART帧的格式，实现建立、维护、终结链路通讯功能。HART协议根据冗余检错码信息，采用自动重复请求发送机制，消除由于线路噪音或其他干扰引起的数据通讯出错，实现通讯数据无差错传送。
现场仪表要执行HART指令，操作数必须合乎指定的大小。每个独立的字符包括1个起始位、8个数据位、1个奇偶校验位和一个停止位。由于数据的有无和长短并不恒定，所以HART数据的长度也是不一样的，最长的HART数据包含25个字节。
第七层：应用层。为HART命令集，用于实现 HART指令。命令分为三类，即通用命令、普通命令和专用命令。
二、现场仪表HART协议远程通信硬件设计
HART通信部分主要由D/A转换和Bell202 MODEM及其附属电路来实现。其中，D/A变换作用是直接将数字信号转换成4mA～20mA电流输出，以输出主要的变量。Bell202 MODEM及其附属电路的作用是对叠加在4mA～20mA环路上的信号进行带通滤波放大后，HART通信单元如果检测到FSK频移键控信号，则由Bell202 MODEM将1200Hz的信号解调为“1”，2200Hz信号解调为“0”的数字信号，通过串口通信交MCU，MCU接收命令帧，作相应的数据处理。然后，MCU产生要发回的应答帧，应答帧的数字信号由MODEM调制成相应的1200Hz和2200Hz的FSK频移键控信号，波形整形后，经AD421叠加在环路上发出。
三、通信的软件设计
HART通信程序也即为HART协议数据链路层和应用层的软件实现，是整个现场仪表软件设计的关键。
在HART通信过程中，主机（上位机）发送命令帧，现场仪表通过串行口中断接收到命令帧后，由MCU作相应的数据处理，产生应答帧，由MCU触发发送中断，发出应答帧，从而完成一次命令交换。
首先在上电或者看门狗复位后，主程序要对通信部分进行初始化，主要包括波特率设定、串口工作方式设定、清通信缓冲区、开中断等。
四、结语
实践证明，上述方法具有结构简单、工作可靠的特点，完全符合HART协议，具有较好的通用性。
由于HART众多不容置疑的优点，使得它成为全球应用最广的现场通信协议，已成为工业上实用的标准。因此在今后很长一段时期内，HART协议产品在国内仍然具有十分广阔的市场。
06-01-04 16:30
INTERBUS现场总线诞生于1986年，最球第一个现场总线。以其技术的先进性、开放性、成熟性广泛适用于汽车、机器制造、物流设备、卷烟设备等各种制造业领域中。在全球有3000多个总线设备生产厂家，05上年止安装节点超过750万个。INTERBUS现场总线采用非常独特的环型组网形式和传输协议，具备非常强大的故障诊断功能；有效数据传输率高达52%；无须设置地址、无终端电阻；采用双绞线无中继器传输距离长达12.8公里（500Kbps）；两个从站采用双绞线传输距离最长可达400米（500Kbps）；单主站可连接多达255个从站（500Kbps）；扫描4096 I/O点的时间仅为7.8毫秒（500Kbps）；而且在同一个系统中，三种传输媒介（双绞线电缆，光纤，红外）可以根据需要混合使用。INTERBUS现在是国际标准IEC 61158、欧洲标准EN-50254、德国DIN-19258所规定的标准现场总线。
06-01-04 16:30
LonWorks的一致性和互操作性
一、LonWorks的一致性
LonWorks的一致性是指产品符合ANSI/EIA 709.1标准的指标。ANSI/EIA 709.1标准符合国际标准化组织开放系统7层协议标准，其中从第一到第六层的功能完全有标准来处理，使用者只需对应用层进行编程。最容易达到一致性的方法是采用包含有ANSI/EIA 709.1标准的微控制器。Neuron芯片和ANSI/EIA 709.1标准配合作为固件可进入所有采用Neuron芯片的设备中去。它可作为主处理器被执行应用，也可以作为总线连接器给实际的主机提供通信渠道。
二、LonWorks的互操作性
因为符合一致性的两个设备在如何交换数据的过程中仍然存在各种可能性，所以一致性还不足以保证LonWorks节点之间的有意义的相互作用。节点之间必须在如何交换数据，如何翻译数据，以及动作引起的反映等方面有约定，这样才能保证互操作性和可靠的通信。LonMark互操作性准则（LonMark Interoperability Guidelines）提出了开发互操作性LonWorks设备的基础。
物理层的互操作性和收发设备有关。介质、通信方法、位速率和收发器型号必须匹配。目前，LonMark标准的物理层通道类型包括光纤、双绞线、电力线、Internet协议。
除了要有连接到Neuron芯片或相当处理器的通信端口的合适的收发器外，还要设置合适的一系列通道参数，使通信协议能以正确的格式发送和接受报文，来实现互操作。通过在开发工具软件中作选择， LonMark 2-6层互操作性准则可以很容易的被实现。例如，当用Neuron C编程语言来开发应用时，可以使用Neuron C编译器指令（#pragma）来对这些设置进行选择。如果编译器指令没有被指定，许多参数是自动被设置的。
第7层的互操作性是通过LonMark对象、标准网络变量类型（SNVTs）和标准配置属性类型（SCPTs）的使用来实现的。网络变量是分散应用中分享数据最好的方法，而互操作通信要求发送设备和接收设备讲同样的语言，这就要求网络变量的类型和编码必须相同。标准网络变量类型与标准配置属性类型是此问题的解决方案。它们通过指定传输数据的单位、范围、分辨率来提供一个数据通信的公共框架。LonMark对象是基于网络变量建立的，同时又提供了简明的应用层接口。它不仅定义了哪些标准网络变量类型与标准配置属性类型被用来传输数据，而且提供了被传输信息的语义。
一个基于互操作的LonWorks设备的应用层接口包括很多元素，如图1所示。这些元素充分地描述了互操作节点的外部接口。互操作接口包括以下一些关键元素。
1．节点对象；
2．特定应用的LonMark对象；
3．一般的LonMark对象，如传感器、执行器和控制器对象；
4．单个的网络变量；
5．配置属性和互操作文件传输机制。
LonMark应用层接口的强制部分应该包括标准网络变量、标准对象和标准配置属性。然而，这些标准接口也可以通过设备制造商使用用户自定义网络变量、用户自定义对象和用户自定义配置属性进行扩展。
一、LonWorks的一致性
LonWorks的一致性是指产品符合ANSI/EIA 709.1标准的指标。ANSI/EIA 709.1标准符合国际标准化组织开放系统7层协议标准，其中从第一到第六层的功能完全有标准来处理，使用者只需对应用层进行编程。最容易达到一致性的方法是采用包含有ANSI/EIA 709.1标准的微控制器。Neuron芯片和ANSI/EIA 709.1标准配合作为固件可进入所有采用Neuron芯片的设备中去。它可作为主处理器被执行应用，也可以作为总线连接器给实际的主机提供通信渠道。
二、LonWorks的互操作性
因为符合一致性的两个设备在如何交换数据的过程中仍然存在各种可能性，所以一致性还不足以保证LonWorks节点之间的有意义的相互作用。节点之间必须在如何交换数据，如何翻译数据，以及动作引起的反映等方面有约定，这样才能保证互操作性和可靠的通信。LonMark互操作性准则（LonMark Interoperability Guidelines）提出了开发互操作性LonWorks设备的基础。
物理层的互操作性和收发设备有关。介质、通信方法、位速率和收发器型号必须匹配。目前，LonMark标准的物理层通道类型包括光纤、双绞线、电力线、Internet协议。
除了要有连接到Neuron芯片或相当处理器的通信端口的合适的收发器外，还要设置合适的一系列通道参数，使通信协议能以正确的格式发送和接受报文，来实现互操作。通过在开发工具软件中作选择， LonMark 2-6层互操作性准则可以很容易的被实现。例如，当用Neuron C编程语言来开发应用时，可以使用Neuron C编译器指令（#pragma）来对这些设置进行选择。如果编译器指令没有被指定，许多参数是自动被设置的。
第7层的互操作性是通过LonMark对象、标准网络变量类型（SNVTs）和标准配置属性类型（SCPTs）的使用来实现的。网络变量是分散应用中分享数据最好的方法，而互操作通信要求发送设备和接收设备讲同样的语言，这就要求网络变量的类型和编码必须相同。标准网络变量类型与标准配置属性类型是此问题的解决方案。它们通过指定传输数据的单位、范围、分辨率来提供一个数据通信的公共框架。LonMark对象是基于网络变量建立的，同时又提供了简明的应用层接口。它不仅定义了哪些标准网络变量类型与标准配置属性类型被用来传输数据，而且提供了被传输信息的语义。
一个基于互操作的LonWorks设备的应用层接口包括很多元素，如图1所示。这些元素充分地描述了互操作节点的外部接口。互操作接口包括以下一些关键元素。
1．节点对象；
2．特定应用的LonMark对象；
3．一般的LonMark对象，如传感器、执行器和控制器对象；
4．单个的网络变量；
5．配置属性和互操作文件传输机制。
LonMark应用层接口的强制部分应该包括标准网络变量、标准对象和标准配置属性。然而，这些标准接口也可以通过设备制造商使用用户自定义网络变量、用户自定义对象和用户自定义配置属性进行扩展。
06-01-04 16:30
如何计算Modbus_RTU_CRC?
预置16位寄存器为十六进制FFFF（即全为1）。称此寄存器为CRC寄存器；
· 把第一个8位数据与16位CRC寄存器的低位相异或，把结果放于CRC寄存器；
· 把寄存器的内容右移一位(朝低位)，用0填补最高位，检查最低位；
· 如果最低位为0：重复第3步(再次移位); 如果最低位为1：CRC寄存器与多项式A001（1010 0000 0000 0001）进行异或；
· 重复步骤3和4，直到右移8次，这样整个8位数据全部进行了处理；
· 重复步骤2到步骤5，进行下一个8位数据的处理；
· 最后得到的CRC寄存器即为CRC码。
预置16位寄存器为十六进制FFFF（即全为1）。称此寄存器为CRC寄存器；
· 把第一个8位数据与16位CRC寄存器的低位相异或，把结果放于CRC寄存器；
· 把寄存器的内容右移一位(朝低位)，用0填补最高位，检查最低位；
· 如果最低位为0：重复第3步(再次移位); 如果最低位为1：CRC寄存器与多项式A001（1010 0000 0000 0001）进行异或；
· 重复步骤3和4，直到右移8次，这样整个8位数据全部进行了处理；
· 重复步骤2到步骤5，进行下一个8位数据的处理；
· 最后得到的CRC寄存器即为CRC码。
06-01-04 16:31
PROFIBUS通信接口的开发：SPC3应用
1． SPC3应用
（1） ASICs芯片SPC3是一种用于从站的智能通信芯片，支持PROFIBUS－DP协议。IM 183－1 接口使用的就是SPC3。
（2） SPC3具有1.5Kbyte的信息报文存储器，采用44管脚的PQFP封装。
（3） SPC3可独立完成全部PROFIBUS－DP通信功能。这样可加速通信协议的执行，而且可减少接口模板微处理器中的软件程序。总线存取由硬件驱动。数据传送来自一个1.5Kbyte的RAM。与应用对象之间通信采用数据接口，因此数据的交换独立于总线周期。在与应用对象之间硬件连接方面，微处理了提供方便的接口。
（4） SPC3主要技术指标：
?支持PROFIBUS－DP协议。
?最大数据传输速率12Mbit/s，可自动检测并调整数据传输速率。
?与80C32．80X86．80C166．80C165．80C167和HC11．HC16．HC916系列芯片歉容。
?44管脚的PQFP封装。
?可独立处理PROFIBUS－DP通信协议。
?集成的看门狗（WATCHDOG TIMER）
?外部时钟接口24MHZ或48MHZ。
?5VDC供电。
（5） 固态程序：
固态程序（源码方式提供）可实现在SPC3内部寄存器与应用接口之间的连接。固态程序的运行基于现场设备中的微处理器，为应用提供了简单集成化的接口。固态程序大约需要6K字节的RAM，也可用于IM 182．IM 183－1接口块。使用SPC3并不是一定要使用固态程序，因为SPC 3中的寄存器是完全格式化的，使用固态程序可使用户节省自主开发的时间。
1． SPC3应用
（1） ASICs芯片SPC3是一种用于从站的智能通信芯片，支持PROFIBUS－DP协议。IM 183－1 接口使用的就是SPC3。
（2） SPC3具有1.5Kbyte的信息报文存储器，采用44管脚的PQFP封装。
（3） SPC3可独立完成全部PROFIBUS－DP通信功能。这样可加速通信协议的执行，而且可减少接口模板微处理器中的软件程序。总线存取由硬件驱动。数据传送来自一个1.5Kbyte的RAM。与应用对象之间通信采用数据接口，因此数据的交换独立于总线周期。在与应用对象之间硬件连接方面，微处理了提供方便的接口。
（4） SPC3主要技术指标：
?支持PROFIBUS－DP协议。
?最大数据传输速率12Mbit/s，可自动检测并调整数据传输速率。
?与80C32．80X86．80C166．80C165．80C167和HC11．HC16．HC916系列芯片歉容。
?44管脚的PQFP封装。
?可独立处理PROFIBUS－DP通信协议。
?集成的看门狗（WATCHDOG TIMER）
?外部时钟接口24MHZ或48MHZ。
?5VDC供电。
（5） 固态程序：
固态程序（源码方式提供）可实现在SPC3内部寄存器与应用接口之间的连接。固态程序的运行基于现场设备中的微处理器，为应用提供了简单集成化的接口。固态程序大约需要6K字节的RAM，也可用于IM 182．IM 183－1接口块。使用SPC3并不是一定要使用固态程序，因为SPC 3中的寄存器是完全格式化的，使用固态程序可使用户节省自主开发的时间。
06-01-04 16:31