綜自系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線

綜自系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線主講人：高愛(ài)云供用電技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)課程《變電站綜合自動(dòng)化》電力系統(tǒng)常用的現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線是將自動(dòng)化系統(tǒng)最底層的現(xiàn)場(chǎng)控制器和現(xiàn)場(chǎng)智能儀表設(shè)備互連的實(shí)時(shí)控制通信網(wǎng)絡(luò)。電力系統(tǒng)常用的現(xiàn)場(chǎng)總線包括LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線和CAN總線。LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是由美國(guó)埃施朗（Echelon）公司推出并與摩托羅拉、東芝公司共同倡導(dǎo)，于1990年正式公布。美國(guó)埃施朗摩托羅拉東芝公司LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線LonWorks的核心部件是神經(jīng)元（Neuron）通信處理芯片、收發(fā)器模塊和Lontalk通信協(xié)議。傳感器和控制設(shè)備收發(fā)器I/O口網(wǎng)絡(luò)通信端口Neuron芯片電源網(wǎng)絡(luò)晶振LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線LonTalk協(xié)議遵循OSI模型，并提供了OSI所定義的全部7層服務(wù)。它的特點(diǎn)如下：LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線LonTalk協(xié)議遵循OSI模型，并提供了OSI所定義的全部7層服務(wù)。它的特點(diǎn)如下：（1）LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線支持雙絞線、同軸電纜、光纖、射頻、紅外線、電力線等多種通信介質(zhì)。LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線LonTalk協(xié)議遵循OSI模型，并提供了OSI所定義的全部7層服務(wù)。它的特點(diǎn)如下：（2）可以運(yùn)行在任何主處理器；（3）LonTalk協(xié)議支持總線型、星型等多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類(lèi)型。LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線LonTalk協(xié)議遵循OSI模型，并提供了OSI所定義的全部7層服務(wù)。它的特點(diǎn)如下：（4）LonTalk尋址體系按照域、子網(wǎng)、節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分級(jí)。LonWorks數(shù)據(jù)包中的源地址一般由域字段（長(zhǎng)度為0，1或3字節(jié)）、子網(wǎng)號(hào)（2~255）和節(jié)點(diǎn)號(hào)（1~127）組成。域子網(wǎng)1子網(wǎng)255……….節(jié)點(diǎn)1節(jié)點(diǎn)2….節(jié)點(diǎn)127節(jié)點(diǎn)1節(jié)點(diǎn)2….節(jié)點(diǎn)127三層：域、子網(wǎng)、節(jié)點(diǎn)LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線第1層結(jié)構(gòu)是域。域是一個(gè)或多個(gè)信道上節(jié)點(diǎn)的邏輯集合，一個(gè)域就是一個(gè)實(shí)際意義上的網(wǎng)絡(luò)。域地址用域標(biāo)識(shí)符ID來(lái)表示。第3層結(jié)構(gòu)是節(jié)點(diǎn)。子網(wǎng)內(nèi)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)被賦予一個(gè)在該子網(wǎng)內(nèi)惟一的節(jié)點(diǎn)號(hào)。第2層結(jié)構(gòu)是子網(wǎng)。若干個(gè)子網(wǎng)組成一個(gè)域，一個(gè)域最多包含255個(gè)子網(wǎng)。CAN總線CAN總線是控制局域網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)稱，最早由德國(guó)博世（BOSCH）公司推出，用于汽車(chē)內(nèi)部測(cè)量與執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信。CAN總線CAN協(xié)議也是建立在OSI模型基礎(chǔ)上，只取底層的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和頂層的應(yīng)用層。CAN總線CAN總線的特點(diǎn)如下：1.CAN總線為多主方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點(diǎn)均可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，而不分主從。CAN總線2.CAN網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)信息分成不同的優(yōu)先級(jí)，可滿足不同的實(shí)時(shí)要求。CAN總線3.CAN采用非破壞性總線仲裁技術(shù)，當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送信息時(shí)，優(yōu)先級(jí)較低的節(jié)點(diǎn)會(huì)主動(dòng)退出發(fā)送，最高優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)不受影響繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。CAN總線4.CAN只需通過(guò)報(bào)文濾波即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播等幾種方式傳送接收數(shù)據(jù)。CAN總線5.CAN的每幀信息都有CRC校驗(yàn)及其他檢錯(cuò)措施，保證數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低。CRC檢測(cè)CRC錯(cuò)誤節(jié)點(diǎn)計(jì)算的CRC序列與接收到的CRC序列不同格式檢測(cè)格式錯(cuò)誤固定格式位場(chǎng)（如CRC界定符、ACK界定符、幀結(jié)束等）含有一個(gè)或更多非法位ACK檢測(cè)ACK錯(cuò)誤發(fā)送節(jié)點(diǎn)在ACK位期間未檢測(cè)到“顯性”位CRC檢測(cè)位檢測(cè)填充檢測(cè)格式檢測(cè)ACK檢測(cè)CAN總線5.CAN的每幀信息都有CRC校驗(yàn)及其他檢錯(cuò)措施，保證數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低。位檢測(cè)位錯(cuò)誤節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到的位與自身送出的位數(shù)值不同仲裁或ACK位期間送出“隱性”位，而檢測(cè)到“顯性”位不導(dǎo)致位錯(cuò)誤 填充檢測(cè)填充錯(cuò)誤在使用位填充編碼的幀場(chǎng)（幀起始至CRC序列）中，不允許出現(xiàn)六個(gè)連續(xù)相同的電平位填充檢測(cè)位檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)總線存在問(wèn)題1.大信息量傳輸時(shí)實(shí)時(shí)性一般LonWorks支持長(zhǎng)報(bào)文傳輸，但實(shí)時(shí)性能大大降低。CAN的實(shí)時(shí)性能高，但只能用于短報(bào)文傳遞，長(zhǎng)報(bào)文必須分拆，大大增加軟件復(fù)雜度。3.生產(chǎn)成本高，工程配置不便LonWorks的器件成本遠(yuǎn)高于RS-485及以太網(wǎng)，工程每增刪一個(gè)節(jié)點(diǎn)或還需要專用工具配置。CAN的成本也略高于RS-485，且在系統(tǒng)傳輸大量數(shù)據(jù)時(shí)還存在諸多不便。