工业自动化系统向着分布式、智能化实时控制方向的发展为工业以太网的爆发创造了契机,特别是工业以太网满足了用户对统一的通信协议和网络的迫切要求,并让企业实现从现场层、控制层到管理层全面的无缝信息集成变为可能,因此为业界所称道。在工业以太网强劲的势头之下,曾经为工业自动化带来一场深层剧变的现场总线其光辉逐渐黯淡,甚至于CAN这一被业界公认为最具前途的现场总线也似乎要淡出人们的视野。事实真是如此吗?
3月7日,CiA国际用户与制造商联合组织联合恩智浦半导体, 广州致远电子主办的CAN/CANopen技术发布会在广州香格里拉大酒店召开,会议中不但交流了CAN物理层技术,CANopen协议和CAN FD协议的最新动向,同时探讨了CAN网络中拓扑技术及设计规则,CAN网络中减少振铃和反射的解决方案,以及以太网时代CAN面临的挑战与机遇。通过一系列技术研讨会,CiA协会及其合作伙伴旨在向工业领域的广大开发工程师,系统设计者及技术发展决策者宣布:在快速发展的工业领域及严峻的技术挑战面前,CAN总线依然能与时俱进,焕发新的生命力。在活动现场,IIANews记者采访了CiA 国际用户和制造商联合组织主席Zeltwanger,就CAN技术及CiA协会发展现状进行深入的交流。
CiA 国际用户和制造商联合组织主席Zeltwanger
CiA中国之旅任重道远
虽然现场总线的纷争在工控领域蔓延多年,但是CAN总线在中国市场仍有相当扎实的群众基础,相比之下,掌握着CAN技术的CiA(CAN in Automation)国际用户和制造商的联合组织在国内的知名度稍显不足。其实成立于1992年,总部位于德国纽伦堡的CiA组织是当前提升CAN形象,规划CAN协议发展未来的重要机构,该组织20多年来致力于开发和支持CANopen以及其它基于CAN的高层协议,并为用户提供基于CAN的技术、产品及市场信息。“只是中国的厂商还没有充分理解第三方组织的经营模式以及为什么要成为其会员。”
2012年9月CiA组织关闭了设立在广州的代表处,这可能与中国厂商对CiA组织不熟悉也存在间接关系。而Mr. HolgerZeltwanger认为更重要的一个因素还是人员问题,“在当地我们很难找到能跨越语言障碍,同时既懂市场又懂技术的全职人员开展日常工作,不仅在中国如此,在印度和美国我们也遇到了同样的问题。”其实这更像是进入海外市场的“通病”,因此CiA组织也没有因为这一小小挫折而对中国市场失去信心,并通过各种方式持续加强与中国市场的合作:配备专业人员负责与国内企业的沟通,将技术资料进行汉化,积极参加各种专业展会,联合中国典型厂商开展技术巡演以扩大CAN技术在国内工业市场的辐射与深度普及。
“CiA组织作为一家非营利性机构,在人员及资金方面是有限的,但是我们依然将中国视为关注重点并进行了一系列投入,我们坚信这个方向是正确的。”Mr. HolgerZeltwanger表示CiA组织与很多第三方组织通常隶属于某个大型供应商不同,它是世界上唯一一个完全独立的第三方组织,这样更大程度上保证了CiA对CANopen规范一致性测试的公平、公正性,“目前CiA组织拥有580多个会员,其中中国企业14个,CiA组织的优势已经为业界许多重量级的厂商所认可,我相信未来也会吸引中国更多优秀的厂商。”
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CAN总线技术焕发新生
与CAN总线技术的专家,CAN工业的奠基人,Mr. HolgerZeltwanger的交流过程中,记者获得并坚信这样一个信息:选择适合应用的技术比追求最新的技术更为重要。与工业以太网相比CAN总线的通信距离和信息传输速率是其最大的劣势,而CAN总线具备的抗干扰能力、高可靠性仍是其最大的亮点,因此在工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等领域CAN总线仍广泛应用,所以一度辉煌的CAN总线技术如今看来也并不过时。
Mr. HolgerZeltwanger表示,“在当前建筑机械,医疗设备等诸多市场,仍能看到空白,也就是CAN总线的机会。”当然这些市场机会不是唾手可得的,可喜的是无论是企业端还是CiA组织本身都朝着这个方向努力。Mr. HolgerZeltwanger与记者分享了这样一个案例:去年,医疗设备领域的一家典型企业将自己的技术专家送到德国,和CiA组织共同制订X光设备的国际标准,这样的举措在业界还是首次,这对于同类企业以及医疗领域的客户而言都是一个里程碑式的标杆。
另外,CAN总线也没有停止技术层面的演进与创新。2012年,CAN总线的升级版CAN FD(CAN with flexible data-rate)协议发布,除了继承CAN总线的主要特性,在数据框架内CAN FD协议的传送速率与有效载荷进一步提高,由CAN总线传统的8位信号帧,1M bit/s传输速率升级为64位信号帧,8M bit/s传输速率,因此引起工业自动化供应商的极大兴趣,摒除对于更高带宽的追求,64字节的有效载荷足以满足CANopen的系统设计人员的需求。特别是对汽车行业而言,CAN FD协议非常重要,CAN线束和其它物理层面原件,如收发器芯片等可重新再利用,在其它行业的应用也意义非凡。
据悉,CiA组织将在2013 年底前改进CiA301,CANopen应用层协议,使其可以支持CAN FD。工业用户需要这种改进以便提供更尖端的CANopen设备如多轴控制器。而改进后的数据链路层将允许加密数据,并更有效地支持CANopen安全,一旦CiA301规范更新后,CANopen协议栈提供商即可采用CAN FD。未来,我们将见证CAN总线以新的形态焕发生命力。
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