BiSS协议是什么意思-高速双向通信协议解析

BiSS协议是什么意思？高速双向通信协议解析

2024-11-14 15:00:29 阅读：发布人：纵横智控

全双工同步串行总线通信协议（BiSS）是一种主要用于工业自动化和运动控制系统的高速、实时通信协议。由德国公司iC-Haus创建，BiSS旨在实现传感器、执行器和控制器之间快速、双向通信，尤其是在需要精确数据交换的应用中，如数控机床的旋转编码器和位置传感器、机器人以及其他高精度设备。

关键特性和机制

BiSS协议在全双工、同步串行接口上运行，允许主设备（例如控制器或PLC）与多个从设备（如传感器或执行器）之间进行连续数据流。与传统协议不同，BiSS可以实现高达10Mbps的数据速率，使其适用于需要高速和低延迟数据交换的应用。它与RS-422和RS-485物理层兼容，提供长距离的稳健通信，典型的设置涉及一个主设备向连接的从设备发送时钟信号以同步数据交换。

该协议因其配置的灵活性而闻名，BiSS支持点对点和总线配置。在点对点设置中，主设备与单个从设备通信，通常在简单设置中看到。对于更复杂的安排，总线配置或菊花链允许多个从设备以顺序方式连接，其中数据从一个设备传递到下一个设备。这种结构促进了工业环境中多个传感器或执行器在同一网络中协调的高可扩展性，使它们能够同步传输数据，同时最大限度地减少布线复杂性。

通信框架和数据完整性

BiSS协议的数据通信是围绕包含多个关键组件的通信帧结构化的：

主时钟（MA）-主设备发送时钟脉冲以控制数据同步。

数据信号-从设备响应时钟信号，以数据形式响应，可能包括传感器读数、错误标志或状态更新。

超时和线路延迟调整-BiSS补偿了较长电缆距离中潜在的信号延迟（通常称为线路延迟），确保在时间敏感操作中的数据准确性和一致性。

本框架结构，结合实时错误检测机制如CRC（循环冗余检查），即使在工业环境中典型的电气噪声环境下，也能使协议保持高可靠性。

BiSS版本：BiSS-B和BiSS-C

BiSS已发展成多个版本，以适应不同的使用场景。BiSS-B是一个较老的变体，提供基本的单向通信，主要用于更简单的系统。更先进的BiSS-C是一个全双工版本，支持从主站到从站以及相反方向的数据传输，从而实现实时反馈和监控。BiSS-C在需要连续监控和高速度数据传输的应用中得到了广泛应用，因为它允许在自动化系统中实现高效的闭环控制。

BiSS与其他协议的比较

BiSS通常与其他工业协议如SSI（同步串行接口）和EnDat进行比较。虽然SSI提供直接的串行通信，但它缺乏BiSS的速度和双向能力，使其不太适合高速或复杂的设置。另一方面，EnDat也支持双向通信，但通常更具有专有性。相比之下，BiSS仍然是一个开放协议，为与各种设备的集成提供灵活性，并鼓励更广泛的行业采用。

总的来说，BiSS协议针对需要快速、可靠和双向数据交换的工业自动化应用而设计，尤其是在具有多个高精度传感器或执行器的系统中。其开放性、高速性能以及对复杂配置的适应性使其成为现代运动控制和机器人系统的首选。

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