综自系统的现场总线

综自系统的现场总线主讲人：高爱云供用电技术专业教学资源库课程《变电站综合自动化》电力系统常用的现场总线现场总线是将自动化系统最底层的现场控制器和现场智能仪表设备互连的实时控制通信网络。电力系统常用的现场总线包括LonWorks现场总线和CAN总线。LonWorks现场总线LonWorks现场总线技术是由美国埃施朗（Echelon）公司推出并与摩托罗拉、东芝公司共同倡导，于1990年正式公布。美国埃施朗摩托罗拉东芝公司LonWorks现场总线LonWorks的核心部件是神经元（Neuron）通信处理芯片、收发器模块和Lontalk通信协议。传感器和控制设备收发器I/O口网络通信端口Neuron芯片电源网络晶振LonWorks现场总线LonTalk协议遵循OSI模型，并提供了OSI所定义的全部7层服务。它的特点如下：LonWorks现场总线LonTalk协议遵循OSI模型，并提供了OSI所定义的全部7层服务。它的特点如下：（1）LonWorks现场总线支持双绞线、同轴电缆、光纤、射频、红外线、电力线等多种通信介质。LonWorks现场总线LonTalk协议遵循OSI模型，并提供了OSI所定义的全部7层服务。它的特点如下：（2）可以运行在任何主处理器；（3）LonTalk协议支持总线型、星型等多种拓扑结构类型。LonWorks现场总线LonTalk协议遵循OSI模型，并提供了OSI所定义的全部7层服务。它的特点如下：（4）LonTalk寻址体系按照域、子网、节点进行分级。LonWorks数据包中的源地址一般由域字段（长度为0，1或3字节）、子网号（2~255）和节点号（1~127）组成。域子网1子网255……….节点1节点2….节点127节点1节点2….节点127三层：域、子网、节点LonWorks现场总线第1层结构是域。域是一个或多个信道上节点的逻辑集合，一个域就是一个实际意义上的网络。域地址用域标识符ID来表示。第3层结构是节点。子网内每一个节点被赋予一个在该子网内惟一的节点号。第2层结构是子网。若干个子网组成一个域，一个域最多包含255个子网。CAN总线CAN总线是控制局域网络的简称，最早由德国博世（BOSCH）公司推出，用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信。CAN总线CAN协议也是建立在OSI模型基础上，只取底层的物理层、数据链路层和顶层的应用层。CAN总线CAN总线的特点如下：1.CAN总线为多主方式工作，网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息，而不分主从。CAN总线2.CAN网络上的节点信息分成不同的优先级，可满足不同的实时要求。CAN总线3.CAN采用非破坏性总线仲裁技术，当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较低的节点会主动退出发送，最高优先级的节点不受影响继续传输数据。CAN总线4.CAN只需通过报文滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送接收数据。CAN总线5.CAN的每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，保证数据出错率极低。CRC检测CRC错误节点计算的CRC序列与接收到的CRC序列不同格式检测格式错误固定格式位场（如CRC界定符、ACK界定符、帧结束等）含有一个或更多非法位ACK检测ACK错误发送节点在ACK位期间未检测到“显性”位CRC检测位检测填充检测格式检测ACK检测CAN总线5.CAN的每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，保证数据出错率极低。位检测位错误节点检测到的位与自身送出的位数值不同仲裁或ACK位期间送出“隐性”位，而检测到“显性”位不导致位错误 填充检测填充错误在使用位填充编码的帧场（帧起始至CRC序列）中，不允许出现六个连续相同的电平位填充检测位检测现场总线存在问题1.大信息量传输时实时性一般LonWorks支持长报文传输，但实时性能大大降低。CAN的实时性能高，但只能用于短报文传递，长报文必须分拆，大大增加软件复杂度。3.生产成本高，工程配置不便LonWorks的器件成本远高于RS-485及以太网，工程每增删一个节点或还需要专用工具配置。CAN的成本也略高于RS-485，且在系统传输大量数据时还存在诸多不便。