现场总线技术及其应用研究论文(11)

标准第一部分的子集，DP型隐去了3～7层，而增加了直接数据连接拟合作为用户接口，

FMS型只隐去第3～6层，采用了应用层，作为标准的第二部分。PA型的标准目前还处于

制定过程之中，其传输技术遵从IEC1158-2(1)标准，可实现总线供电与本质安全防爆。

Porfibus支持主—从系统、纯主站系统、多主多从混合系统等几种传输方式。主站具有对总

线的控制权，可主动发送信息。对多主站系统来说，主站之间采用令牌方式传递信息，得到

令牌的站点可在一个事先规定的时间内拥有总线控制权，共事先规定好令牌在各主站中循环

一周的最长时间。按Profibus的通信规范，令牌在主站之间按地址编号顺序，沿上行方向进

行传递。主站在得到控制权时，可以按主—从方式，向从站发送或索取信息，实现点对点通

信。主站可采取对所有站点广播(不要求应答),或有选择地向一组站点广播。

Profibus的传输速率为96～12kbps最大传输距离在12kbps时为1000m，15Mbps时为

400m，可用中继器延长至10km。其传输介质可以是双绞线，也可以是光缆，最多可挂接

127个站点。

2.4 CAN

CAN是控制网络ControlAreaNetwork的简称，最早由德国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。其总线规范现已被ISO国际标准组织制订为国际

标准，得到了Motorola、Intel、Philips、Siemens、NEC等公司的支持，已广泛应用在离散

控制领域。

CAN协议也是建立在国际标准组织的开放系统互连模型基础上的，不过，其模型结构

只有3层，只取OSI底层的物理层、数据链路层和顶上层的应用层。其信号传输介质为双

绞线，通信速率最高可达1Mbps/40m，直接传输距离最远可达10km/kbps,可挂接设备最多可

达110个。

CAN的信号传输采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个，因而传输时间短，受干

扰的概率低。当节点严重错误时，具有自动关闭的功能以切断该节点与总线的联系，使总线

上的其它节点及其通信不受影响，具有较强的抗干扰能力。

CAN支持多主方式工作，网络上任何节点均在任意时刻主动向其它节点发送信息，支

持点对点、一点对多点和全局广播方式接收/发送数据。它采用总线仲裁技术，当出现几个

节点同时在网络上传输信息时，优先级高的节点可继续传输数据，而优先级低的节点则主动

停止发送，从而避免了总线冲突。

已有多家公司开发生产了符合CAN协议的通信芯片，如Intel公司的82527，Motorola

公司的MC68HC05X4，Philips公司的82C250等。还有插在PC机上的CAN总线接口卡，

具有接口简单、编程方便、开发系统价格便宜等优点。

2.5 HART

HART是HighwayAddressableRemoteTransduer的缩写。最早由Rosemout公司开发并得

到80多家著名仪表公司的支持，于1993年成立了HART通信基金会。这种被称为可寻址