1. 现场总线技术介绍:
1)工业物联网通信领域三大主流技术的分类说明:
工业以太网、现场总线、工业无线 是目前工业物联网通信领域的三大主流技术;将现场总线、以太网、无线技术融合到控制网络中,保证了系统的稳定,增强了系统的开放性和互操作性,完善了信息服务;
2)工业以太网: 速度快,可达100MBPS~1GBPS,可传送大数据包,通过网线(专用4对双绞线)或光纤通信,用于控制器、人机界面、编程器、现场总线网关等设备之间通信,接口成本高;综上所述,以太网不是工业现场总线!
3)现场总线:速度一般1MBPS左右,传送小数据包,通过双绞线通信,用于控制器、现场总线网关、现场总线仪表、现场总线执行机构、远程IO模块、现场总线中继器等设备之间通信,接口成本低;
4)在国内广范使用的RS485总线,因为只支持单主站\多从站问答协议,RS485不能称为 正真意义上的“现场总线”。
5)CAN总线不是现场总线,CAN总线的高层协议,如CANWeb、CANOpen、DeviceNet、J1939、ISO11783、CANKingdom、SDS、iCAN是现场总线;
6)外国的现场总线标准:
目前,国际上各种各样的现场总线有几百种之多,统一的国际标准尚未建立;较著名的有基金会现场总线(FF)、HART现场总线、CAN高层协议CANOpen和DeviceNet、LONWORKS现场总线、PROFIBUS现场总线、、PHEONIX公司的INTERBUS、AS-INTERFACE总线等。
7)国内的现场总线标准:
百度搜“国产现场总线标准”,除 搜到“CANWeb”,没有搜到其他;
8)现场总线的优点:
一对双绞线上可挂接多个控制设备, 便于节省安装费用;节省维护开销;
提高了系统的可靠性;为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。
2. 国内现场总线的应用状况及商机:
在大型石化企业,由于投资方为外方或引进设备的原因,现场总线应用比较广泛,如上海赛科(现场仪表设备总共54025台,其中现场总线设备14375台,占26.6%)、南海中海油壳牌(现场仪表设备有大约60000点,共使用了16000个左右的现场总线设备)和福建炼油乙烯;
在中小型自动化项目中,特别在以国产仪表、国产DCS、PLC的控制系统,鲜有现场总线产品,偶尔也会 配几个“远程IO模块”,几乎没有“现场总线仪表”或“现场总线执行机构”;
百度搜“现场总线仪表”或“现场总线执行机构”,基本搜不到国内的产品;
现场总线肯定是自动化发展的趋势,但在国内却发展缓慢,啥原因?一句话,国外的现场总线技术不适应中国国情。
详细可参见“现场总线技术在国内的应用情况”这个文档
1)开发成本高、开发技术门槛高
开发需昂贵的开发工具软件,授权费,开发文档复杂难懂,开发过CANOpen的开发人员一定深有体会的;
2)硬件成本高,没有能正真降低工程成本:
由于国内的现场总线技术基本为国外公司垄断,节点成本高,网关成本高,中继器成本高,甚至连 简单的屏蔽通信双绞线都是高价格;有的现场总线开发商为取得垄断高利润,推出专用现场总线芯片,接口芯片价格高于设备主芯片是常态。
3)使用、配置、调试、测试、管理不方便:
硬接线的设备调试直观、简单,现场总线设备的调试、后期维护都会比预期的麻烦;
建议 将现场总线节点的 配置、调试、测试、管理 功能与使用节点数据的控制器数据交换功能分离。
4)现场总线的可靠性问题: 单总线不可靠
国外一般只有在非常重要的控制系统中才采用冗余设计,国内的控制系统习惯采用冗余设计方案,冗余的现场总线设计成本一般非常贵,单总线大家都会习惯认为不可靠。
5)和现成控制器接口网关成本高及技术支持不到位:
现场总线最后都得和用户的控制器或计算机 高速连接,特别是国产的控制系统,价格合适的网关和与国产控制系统的通信的技术支持是非常重要的。
3. 我们的CANWeb技术介绍及我们的优势:
CANWeb技术全面开源,无授权费,免费提供CANWeb高级协议C++Keil源程序(可为用户芯片定制),会Keil编程就会开发CANWeb;
CANWeb节点接口成本低,和增加一个RS485接口成本一样,现在市面上的ARM芯片都会自带一个或2个CAN接口,例如:双CAN的STM32F105RBT6芯片仅8元左右!
CANWeb网关及中继器价格也很便宜,CANWeb网关300多元、CANWeb中继器100多元;
通过MST模块的以太网或RS485 Modbus协议,用户可与最多98个开发板从站实时交换数据。
现场总线节点的 配置、调试、测试、管理功能,用户可通过网关的Web浏览器就可完成,具体见下面3项:
(1)可Web实时监视、调试、控制总线节点的DI\DO\AI\AO硬件接口;
(2)可Web实时监视、控制总线节点最多48个开发板从站内部WORD变量;
(3)可Web配置最多72个总线节点内部WORD配置参数,配置参数可掉电保存;
用户的控制器只需负责与网关 高速交换数据;
CANWeb全面支持现场总线冗余功能,并支持从站断线、温度、心跳、通信丢包的检测;
详细见:00CANWeb协议详细介绍.doc 文件
CANWeb单网结构:
CANWeb冗余双网结构:可用于DCS 冗余远程IO的扩展
4. 我们的产品:
4.1. CANWeb总线技术推广从站开发板:
STM32F105(冗余双CAN,4DI4DO1AI1AO)开发板;
STM32F407(冗余双CAN,4DI4DO1AI1AO) 开发板;
LPC11C14(单CAN,4DI4DO1AI1AO) 开发板;
LPC1768(冗余双CAN,4DI4DO1AI1AO) 开发板;
可为用户指定芯片开发CANWeb开发板
从站开发板,含开发板PCB文件、源程序(CANWeb部分为Lib文件封装)。
用户可在此冗余双CAN开发板(含4个DI/4个DO/1个AI/1个AO)的PCB文件及Keil源程序基础上,轻松、快捷开发自己的CANWeb总线产品,如多通道DI、DO、AI、AO模块、温度、压力现场智能仪表、电动调节阀、电磁阀、电量表、RS485网关(可与RS485的设备通信) 等设备。
详细见:01冗余双CAN_STM32F105Keil开发板及源程序说明.doc
4.2.MST主站:
主站MST就是CANWeb现场总线的网关模块,通过MST,可用以太网、RS485、PROFIBUS、CAN、I2C、SPI与每个CAN节点实时快速通信;并可通过主站MST的Web浏览器配置、调试、测试、管理从站节点。
详细见:10CANWeb主站MST使用说明.doc
4.3. CANWeb中继器:
此CANWeb中继器采用高速32位微处理器,2个CAN口各有一个1500帧FIFO发送缓存;在1MBPS的工作状态下,转发速率不低于10000帧/秒(帧转发延时<0.1ms);智能过滤Id,分支CAN总线的SIO数据单向与主支CAN总线的MST通信;可选2000V光电隔离型号。
详细见:15CANWeb_中继器使用说明.doc
4.4. 通用现成SIO从站产品:
通用的DI、DO、AI、AO等远程模块,主推 CANWeb 485/232网关:
1)变频器网关:大量减少 变频器 硬接线,并可获得更多的参数,如功率、三相电压、电流、故障码等;
2)智能电量变送器网关:可获得更多的参数,如功率、3相电压、电流、故障码等;
3)智能气体流量变送器网关:气体流量变送器的量程范围很大,如量程为(0.015m3/h~100m3/h) 通过4~20mA很难测量,可获得更多的参数,如温度、压力等;
通过CANWeb 485/232网关可将现在市面上大量的智能仪表迅速转化为“现场总线智能仪表”。
详细见:60CANWeb_SIO_变频器网关模块使用说明.doc
62CANWeb_SIO_485ModbusF04网关模块使用说明.doc
4.5. CANWeb产品的开发:
定制客户SIO从站设备;
5.应用范围及利润分析:
现场总线CANWeb主要用于替代国内广泛使用的RS485、232通信,CANWeb节点价格与RS485类似,但性能、可靠性却是天壤不同,见下表,是国内、甚至是 国际上性价比最好的替代RS485通信的最佳方案,是绝对的技术蓝海;
如在 国内仪表 、执行机构、远程IO、楼宇自动化、机器人、过程控制、新能源 等行业迅速推广,前途无量、财源滚滚!!!
6.与用户的合作:
因为是成熟量产产品,合作方式可多种方式;
希望合作方有较强的自动化产品销售、推广能力;
并能在 市场推广及市场销售上投入 启动资金;
只要能推广 CANWeb现场总线,合作方式可由 合作方选择;
可为合作方提供定制产品的外壳及外壳标识;
根据合作方外壳尺寸重新设计PCB板,PCB板上可加上客户的单位信息;
调试软件、模块的Web页面,可增加合作方的单位信息;
合作方定制的产品,会专门占一个CAN网络域ID,保证与非贵公司的产品不兼容,保护合作方的利益;
合作方定制的产品不能使用CANWeb标志,不能在淘宝上销售(因为此技术是个针对企业推广的技术);
CANWeb产品及定制产品报价,价格与 合作方产品的订货量 相关,具体另议;
CANWeb自2015年推出以来, 大概已有近1000个节点的使用案例:
图示为客户定做的 CANweb 控制板
及一个工程订货的IO卡件: