در حالی که اتوبوس Network Network Area (CAN) به دلیل استحکام ، قابلیت اطمینان و اثربخشی آن ، به یک گزینه محبوب در صنعت کنترل کننده منطق قابل برنامه ریزی (PLC) تبدیل شده است ، اما بدون محدودیت آن نیست. من به عنوان یک تأمین کننده CAN BUS PLC ، من از مزایای و اشکال این فناوری آگاه هستم ، و معتقدم برای خریداران بالقوه بسیار مهم است که قبل از تصمیم خرید ، این جنبه ها را به طور کامل درک کنند.
1. سرعت انتقال داده محدود
یکی از مضرات اصلی اتوبوس قوطی برای PLCS سرعت انتقال داده نسبتاً محدود آن است. اتوبوس می تواند به طور معمول با سرعت های مختلف از 1 کیلوبیت در ثانیه تا 1 مگابیت در ثانیه کار کند. در مقایسه ، سایر سیستم های اتوبوس ماننداتوبوس Ethercat plcمی تواند به نرخ انتقال داده های بسیار بالاتر ، اغلب در محدوده گیگابیت دست یابد.
برای برنامه هایی که نیاز به تبادل داده با سرعت بالا دارند ، مانند کنترل زمان واقعی فرآیندهای تولید سرعت بالا یا دستیابی به داده های فرکانس بالا از سنسورهای متعدد ، اتوبوس CAN ممکن است کافی نباشد. به عنوان مثال ، در یک خط تولید خودکار با سرعت بالا ، در جایی که بازخورد سریع از سنسورها برای کنترل دقیق حرکت ضروری است ، سرعت انتقال داده کندتر از اتوبوس CAN می تواند منجر به تاخیر در حلقه کنترل شود. این تأخیر می تواند منجر به عدم دقت در تولید ، افزایش زباله و کاهش کارایی کلی شود.
2. اندازه شبکه محدود
Can Bus از نظر تعداد گره هایی که می تواند از آن پشتیبانی کند ، دارای اندازه شبکه محدود است. به طور کلی ، یک شبکه اتوبوس CAN می تواند حداکثر 32 گره را پشتیبانی کند. این محدودیت می تواند در هنگام برخورد با برنامه های صنعتی در مقیاس بزرگ ، یک اشکال مهم باشد. در یک کارخانه هوشمند مدرن ، می تواند صدها یا حتی هزاران سنسور ، محرک و کنترل کننده وجود داشته باشد که نیاز به برقراری ارتباط با یکدیگر و با PLC مرکزی دارند.
در مقایسه با سایر سیستم های Fieldbus ، که می تواند تعداد بسیار بیشتری از گره ها را پشتیبانی کند ، حد 32 گره اتوبوس CAN به یک تنگنا تبدیل می شود. به عنوان مثال ، در یک سیستم اتوماسیون در مقیاس بزرگ که نیاز به نظارت و کنترل سیستم های مختلف مانند HVAC ، روشنایی و امنیت در چندین طبقه و مناطق بزرگ دارد ، اندازه شبکه محدود اتوبوس CAN ، اجرای یک شبکه یکپارچه را دشوار می کند. درعوض ، چندین شبکه اتوبوس کوچکتر نیاز به ایجاد دارند که باعث پیچیدگی به طراحی کلی سیستم ، نصب و نگهداری می شود.
3. حساسیت به سر و صدای الکتریکی
اگرچه اتوبوس Can به گونه ای طراحی شده است که نسبت به سر و صدای الکتریکی نسبتاً مقاوم باشد ، اما هنوز هم در محیط های خاص مستعد است. سر و صدای الکتریکی را می توان از منابع مختلفی مانند موتورها ، منبع تغذیه و تداخل فرکانس رادیویی ایجاد کرد. در تنظیمات صنعتی ، جایی که تعداد زیادی دستگاه برقی وجود دارند که به طور همزمان کار می کنند ، سطح سر و صدای الکتریکی می تواند بسیار زیاد باشد.
هنگامی که سر و صدای الکتریکی با سیگنال های اتوبوس CAN تداخل می کند ، می تواند داده های منتقل شده را فاسد کند. این می تواند منجر به خطاهای ارتباطی ، قرائت های دروغین و نقص در سیستم کنترل شود. به عنوان مثال ، اگر یک PLC مبتنی بر اتوبوس CAN در حال کنترل یک کمربند نقاله در یک کارخانه فلزی - کار با دستگاه های جوشکاری بالا با قدرت در این نزدیکی باشد ، سر و صدای الکتریکی دستگاه های جوشکاری می تواند سیگنال های اتوبوس قوطی را مختل کند. این ممکن است باعث شود که PLC با سرعت یا قرائت نادرست از سنسورهای موجود در کمربند نقاله دریافت کند و در نتیجه عملکرد نادرست تجهیزات انجام شود.
4. فقدان لایه برنامه استاندارد
اتوبوس CAN خود فقط لایه های فیزیکی و داده ها را تعریف می کند. فاقد یک لایه برنامه استاندارد است. تولید کنندگان مختلف ممکن است پروتکل های لایه برنامه کاربردی خود را برای PLC های مبتنی بر اتوبوس CAN پیاده سازی کنند. این عدم استاندارد سازی می تواند مشکلات سازگاری بین دستگاه های مختلف تولید کنندگان مختلف ایجاد کند.
هنگام ادغام یک اتوبوس CAN PLC از یک تأمین کننده با سنسورها یا محرک ها از تأمین کننده دیگر ، ممکن است در تفسیر و ارتباط داده ها مشکلی ایجاد کند. به عنوان مثال ، روشی که یک تولید کننده داده های سنسور را در اتوبوس CAN رمزگذاری می کند ممکن است با نحوه تولید کننده دیگری که انتظار دارد آن را دریافت کند متفاوت باشد. این می تواند منجر به سردرگمی ، خطاها شود و به برنامه نویسی و پیکربندی اضافی نیاز دارد تا دستگاه ها با هم کار کنند. در مقابل ، برخی از سیستم های اتوبوس دیگر دارای استانداردهای لایه بندی برنامه خوب و گسترده هستند که روند ادغام را ساده می کنند.
5. مشکل در عیب یابی
عیب یابی می تواند شبکه های اتوبوس در مقایسه با برخی از سیستم های اتوبوس دیگر چالش برانگیز تر باشند. با توجه به ماهیت توزیع شده و پیچیدگی پروتکل لایه پیوند ، شناسایی علت اصلی یک مشکل می تواند زمان - مصرف و دشوار باشد.
در یک شبکه اتوبوس CAN ، یک گره معیوب می تواند برای کل شبکه مشکلاتی ایجاد کند. به عنوان مثال ، اگر یک گره دارای یک مدار کوتاه باشد یا به طور مداوم داده های نادرست را ارسال می کند ، می تواند عملکرد عادی اتوبوس CAN را مختل کند. با این حال ، تعیین اینکه کدام گره خاص باعث ایجاد مشکل می شود ، نیاز به ابزارهای تشخیصی تخصصی و دانش عمیق در پروتکل اتوبوس CAN دارد. علاوه بر این ، اثرات یک مشکل ممکن است بلافاصله آشکار نباشد ، زیرا شبکه ممکن است به طور متناوب یا با عملکرد کاهش یافته عمل کند ، و مشخص کردن منبع دقیق این مسئله را سخت تر می کند.
6. توسعه آهسته تر از ویژگی های جدید
از آنجا که فناوری اتوبوس CAN برای مدت زمان نسبتاً طولانی وجود دارد ، توسعه ویژگی ها و پیشرفت های جدید در مقایسه با فناوری های مدرن تر اتوبوس نسبتاً کند بوده است. در حالی که Can Bus قابلیت اطمینان خود را طی این سالها ثابت کرده است ، ممکن است نتواند با نیازهای به سرعت در حال تحول بخش اتوماسیون صنعتی مطابقت داشته باشد.
فن آوری های جدیدتر برای پاسخگویی به خواسته های صنعت 4.0 ، مانند ویژگی های امنیتی بهبود یافته ، پشتیبانی بهتر از ارتباطات بی سیم و افزایش ادغام با خدمات مبتنی بر ابر ، دائما در حال ظهور هستند. Can Bus ممکن است به دلیل طراحی و معماری موجود ، برای ترکیب این ویژگی های جدید تلاش کند. به عنوان مثال ، در عصری که امنیت سایبری نگرانی عمده ای در سیستم های کنترل صنعتی است ، عدم وجود ویژگی های امنیتی پیشرفته در CAN Bus می تواند آن را در برابر حملات سایبر در مقایسه با سایر سیستم های اتوبوس مدرن آسیب پذیرتر کند.
پیامدهای خریداران بالقوه
توجه به این نکته حائز اهمیت است که این مضرات به معنای این نیست که اتوبوس در همه شرایط انتخابی ضعیف است. در حقیقت ، برای بسیاری از برنامه های کوچک و متوسط در مقیاس که در آن هزینه - اثربخشی ، قابلیت اطمینان و سادگی عوامل اصلی هستند ، آیا اتوبوس هنوز هم می تواند گزینه بسیار مناسبی باشد. شرکت ما ارائه می دهدجمع و جور مینی PLCبا فناوری CAN اتوبوس ، که برای چنین برنامه هایی ایده آل است.
با این حال ، برای کاربردهای صنعتی بزرگ ، سرعت بالا و صنعتی ، خریداران باید محدودیت های اتوبوس CAN را با دقت در نظر بگیرند. اگر انتقال داده با سرعت بالا ، پشتیبانی از شبکه در مقیاس بزرگ و ویژگی های امنیتی پیشرفته برای پروژه شما بسیار مهم است ، همچنین ممکن است بخواهید گزینه های دیگری مانند ماننداتوبوس Ethercat plcیا485 پالس plcبشر
ما به عنوان یک تأمین کننده CAN Bus PLC ، می فهمیم که هر پروژه نیازهای منحصر به فرد خود را دارد. تیم باتجربه ما می تواند به شما کمک کند ارزیابی کنید که آیا اتوبوس می تواند انتخاب مناسبی برای برنامه خاص شما باشد یا در صورت لزوم راه حل های جایگزین را توصیه می کند. ما متعهد به ارائه محصولات با کیفیت بالا و پشتیبانی حرفه ای برای اطمینان از موفقیت پروژه های اتوماسیون صنعتی شما هستیم.
اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد CAN Bus PLC های ما هستید ، یا در انتخاب مناسب ترین PLC برای پروژه خود به کمک نیاز دارید ، لطفاً برای مشاوره دقیق با ما تماس بگیرید. کارشناسان ما خوشحال خواهند شد که در مورد نیازهای شما بحث کنند و شما را از طریق فرآیند خرید راهنمایی کنند.
منابع
- Bosch ، "Network Network Area (CAN)) نسخه 2.0" ، رابرت بوش GMBH ، 1991.
- کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک (IEC) ، "IEC 61158: شبکه های ارتباطی صنعتی - مشخصات FieldBus".
- O'Rourke ، Timothy J. ، "می تواند طراحی و برنامه های کاربردی سیستم اتوبوس" ، McGraw - Hill Professional ، 2002.