Jak zrychlit přenos informací mezi elektronickými moduly?

Pokud pro Vaše potřeby nedostačuje komunikační rychlost, kterou umožňuje sběrnice RS485/RS422 či dokonce pokud potřebujete synchronizovat fyzicky vzdálené elektronické moduly a přesto chcete zůstat v cenové kategorii osmibitových mikroprocesorů, může být řešením sběrnice CAN-BUS a otevřený protokol CANopen.

Přestože byla komunikační sběrnice CAN-BUS vyvinuta pro komunikaci elektronických jednotek v automobilech, díky svým vlastnostem jako odolnost, spolehlivost, rychlost přenosu se rozšířila i do oblasti automatizace. Organizace CiA (CAN in Automation) vyvinula komunikační protokol pro sběrnici CAN-BUS CANopen a nemálo výrobců automatizačních prvků tento protokol variantně používá.

Mezi hlavní výhody sběrnice CAN-BUS oproti RS485 patří řadičem řešené zabezpečení komunikace (na hardwarové úrovni), ošetření kolizí a priorit jednotlivých zpráv. Dochází tak k významnému poklesu vytížení řídícího mikroprocesoru a urychlení komunikace. Velice „příjemné“ v oblasti automatizace je například využití synchonizačního paketu, který umožní synchronizovat činnost (načtení vstupů, nastavení výstupů) i fyzicky vzdálených elektronických jednotek do 1 ms, což je typická doba doručení packetu.

Na obrázku je pro ilustraci uveden modul (bez držáku DIN a krytí) galvanicky oddělených výkonových výstupů. 8× DCOUT s rozhraním CAN. Na následujícím snímku z osciloskopu je patrné obvyklé zpoždění přenesení logického stavu z modulu vstupů 32× DCIN-CAN na modul výstupů 8× DCOUT-CAN prostřednicvím protokolu CANopen.

Doba zpoždění v rozmezí 2–3 ms je téměř nezávislá na počtu jednotek na společné sběrnici. Jak je patrné z obrázku, propojení mezi moduly je realizováno konektorem RJ45, přičemž norma zapojení konektoru umožňuje užití běžných ethernetových kabelů, kterými lze pro výše zmíněné moduly 8× DCOUT-CAN i 32× DCIN-CAN přenést i napájecí napětí. Podrobnější popis modulů naleznete na našich webových stránkách www.pcbit.cz. Moduly je možno dodat jak se standardním software, tak se zákaznickými úpravami s definovanou funkcí přizpůsobenou konkrétní aplikaci.