工业控制通信协议有哪些?
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发布时间：2022-04-23 06:07
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时间：2022-04-11 15:25
工业控制通信协议有CANBUS、MODBUS、profibus等。
简介：
1、作为ISO118CAN标准的CANBus（ControLLer Area Net-work Bus），是制造厂中连接现场设备（传感器、执行器、控制器等）、面向广播的串行总线系统，最初由美国通用汽车公司（GM）开发用于汽车工业，后日渐增多地出现在制造自动化行业中。
2、Modbus是由Modicon（现为施耐德电气公司的一个品牌）在1979年发明的，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。
ModBus网络是一个工业通信系统，由带智能终端的可编程序控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成。其系统结构既包括硬件、亦包括软件。它可应用于各种数据采集和过程监控。
3、PROFIBUS，是一种国际化．开放式．不依赖于设备生产商的现场总线标准。PROFIBUS传送速度可在 9.6kbaud~12Mbaud范围内选择且当总线系统启动时，所有连接到总线上的装置应该被设成相同的速度。广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等其他领域自动化。PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。
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时间：2022-04-11 16:43
通信协议（communications protocol）是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。协议定义了数据单元使用的格式，信息单元应该包含的信息与含义，连接方式，信息发送和接收的时序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。
在计算机通信中，通信协议用于实现计算机与网络连接之间的标准，网络如果没有统一的通信协议，电脑之间的信息传递就无法识别。 通信协议是指通信各方事前约定的通信规则，可以简单地理解为各计算机之间进行相互会话所使用的共同语言。两台计算机在进行通信时，必须使用的通信。
通信协议具有层次性、可靠性和有效性。
协议主要由以下三个要素组成：
语法：“如何讲”，数据的格式、编码和信号等级（电平的高低）。
语义：“讲什么”，数据内容、含义以及控制信息。
定时规则（时序）：明确通信的顺序、速率匹配和排序。
将网络体系进行分层就是把复杂的通信网络协调问题进行分解，再分别处理，使复杂的问题简化，以便于网络的理解及各部分的设计和实现。分层结构示意图如图所示。每一层实现相对的功能，下层向上层提供服务，上层是下层的用户；有利于交流、理解、标准化；协议仅针对某一层，为同等实体之间通信制定；易于实现和维护；灵活性较好，结构上可分割。
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时间：2022-04-11 18:18
IEC 61158 8种类型现场总线
IEC 61158标准包括8种类型的现场总线，构成了8种现场总线控制系统体系结构。
3．1 Type 1 现场总路线
1999年1季度出版的IEC 61158 TS 技术规范全面定义的现场总线称作Type 1现场总线。该现场总线的网络协议是按照ISO OSI参考模型建立的，它由物理层、数据链路层、应用层，以及考虑到现场装置的控制功能和具体应用而增加的用户层组成。
3．2 Type 2现场总线
Type 2现场总线得到Contro1Net International(CI)组织的支持。ContrlNet的基础技术最早于1995年面世。该总线网络是一种用于对信息传送有时间苛刻要求的、高速确定性网络，同时，它允许传送无时间苛求的报文数据。由Type 2现场总线构成的系统结构可以看出，从工厂到设备的五层结构简化为信息层（ethernet）、控制层（controlNet）和现场层（deviceNet）三层结构。
3．3 Type 3 现场总线
Type 3 现场总线得到Profibus用户组织PNO的支持，德国西门子公司则是Profibus 产品的主要供应商。由该总线构成的系统体系结构可以看出，通信网络体系结构共分4级，最低一级执行器/变送器级采用ASI位总线（IEC TC17B标准），现场一级采用Profilbus-DP现场总线，车间单元一级采用Profibus-FMS总线，工厂一级使用工业Ethernet网络。
3．4 Type 4 现场总线
Type 4现场总线由丹麦Process-Data Sikebory Aps 从1983年开始开发，主要应用于啤酒、食品、农业和饲养业，现已成为EN50170欧洲标准的第1部分。它得到P—NET（Process automation Net）用户组织的支持，在现场大约有5000个应用系统。
3．5 Type 5现场总线
Type 5现场总线即为IEC定义的H2总线，它由Fieldbus Foundation(FF)组织负责开发，并于1998年决定全面采用已广泛应用于IT产业的高速以太网（highspeed ethernet HSE）标准。该总线使用框架式以太网（Shelf Ethernet）技术，传输速率从100Mbps到1Gbps或更高。HSE完全支持Type 1现场总线的各项功能，诸如功能块和装置描述语言等，并允许基于以太网的装置通过一种连接装置与H1装置相连接。连接到一个连接装置上的H1装置无须主系统的干予就可以进行对等层通信。连接到一个连接装置上的H1装置同样无须主系统的干预也可以与另一个连接装置上的H1装置直接进行通信。
HSE总线成功地采用CSMA/CD链路控制协议和TCP/IP传输协议，并使用了高速以太网IEEE802.3μ标准的最新技术。
3．6 Type 6现场总线
Type 6 Swiftnet现场总线由美国SHIP STAR协会主持制定，得到美国波音公司的支持，主要用于航空和航天等领域。该总线是一种结构简单、实时性高的总线，协议仅包括物理层和数据链路层，在标准中没有定义应用层。
3．7 Type 7现场总线
成立于1987年的WorldFIP协会制定并大力推广Type 7现场总线。WorldFIP协议是EN50170欧洲标准的第3部分，物理层采用IEC 61158.2标准，其产品在法国占有60%市场，在欧洲市场占有大约25%份额。它们广泛用于发电与输配电、加工自动化、铁路运输、地铁和过程自动化等领域。
3．8 Type 8现场总线
Type 8现场总线由德国Phoenix Contact公司开发，Interbus Club俱乐部支持。它是一种串行总线系统，适用于分散输入/输出，以及不同类型控制系统间的数据传输。协议包括物理层、数据链路层和应用层，它已成为德国DIN19258标准。
4．市场和技术发展需要单一的现场总线
5．现场总线转向Ethernet网络
Ethernet网络出现于1975年，随后3 COM公司致力于使以太网的使用成为一个多供应商标准。1990年国际标准化组织采纳了其1982年定的标准，正式成为ISO/IEC802.3国际标准。Ethernet从最初10Mbps以太网，过渡到100Mbps 快速以太网和交换式以太网，直至发展到今天的千兆以太网和光纤以太网。可以说，开放的Ethernet是20多年来发展最成功的网络技术，并导致了一场信息技术的*。
过去一直认为，Ethernet是为IT领域应用而开发的，在工业自动化领域只能得到有限应用，这是由于：
①Ethernet采用CSMA/CD碰撞检测方式，在网络负荷较重（大约40%）时，网络的确定性（determinism）不能满足工业控制的实时要求；
②Ethernet所用的接插件（connector）、集线器（hub）、交换机（switches）和电缆（cable）等是为办公室应用而设计的，不符合工业现场恶劣环境的要求；
③在工厂环境中，Ethernet抗干扰（EMI）性能较差。若用于危险场合，以太网不具备本质安全性能；
④Ethernet网还不具备通过信号线向现场仪表供电的性能。
随着网络技术的发展，上述问题正在讯速得到解决。为了促进Ethernet在工业领域的应用，国际上成立了工业以太网协会（Instrial Ethernet Association），并与美国ARC Advisory Group、AMR Research研究中心和Gartner Group等机构合作开展工业以太网关键技术的研究。加上各大网络公司、自动化公司（如西门子公司）等的努力，可以预见，象当年PC进入工业自动化领域一样，Ethernet/IP将会十分迅速地进入工业控制系统的各级网络
匈奴未灭！： 引用 加为好友 发送留言 2005-6-8 14:57:00
当前流行的几类现场总线
5．3．1 基金会现场总线FF
基金会现场总线FF是在过程自动化领域得到广泛支持和具有良好发展前景的一种技术。其前身是以美国Fisher－Rosemount公司为首，联合Foxboro、横河、ABB、西门子等80家公司制定的ISP协议和以Honeywell公司为首，联合欧洲等地150家公司制定的World FIP协议。这两大集团于1994年9月合并，成立了现场总线基金会，致力于开发出国际上统一的现场总线协议。
基金会现场总线分为H1和高速H2两种通信速率。H1的传输速率为31.25Kbps，通信距离可达1.9km，可支持总线供电和本质安全防暴环境。H2的传输速率可为1Mbps和2.5Mbps两种，通信距离为750m和500m。物理传输介质可为双绞线、光缆和无线，其传输信号采用曼切斯特编码。基金会现场总线以ISO/OSI开放系统互连模型为基础，取其物理层、数据链路层、应用层为FF通信模型的相应层次，并在应用层上增加了用户层。用户层主要针对自动化测控应用的需要，定义了信息存取的统一规则，采用设备描述语言规定了通用的功能块集。FF总线包括FF通信协议、ISO模型中的2～7层通信协议的通栈、用于描述设备特性及操作接口的DDL设备描述语言、设备描述字典，用于实现测量、控制、工程量转换的应用功能块，实现系统组态管理功能的系统软件技术以及构筑集成自动化系统、网络系统的系统集成技术。
5．3．2 CAN总线
CAN总线最早是由德国Bosch公司推出，用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信协议。其总线规范已被ISO国际标准组织制定为国际标准，并且广泛应用于离散控制领域。它也是基于OSI模型，但进行了优化，采用了其中的物理层、数据链路层、应用层，提高了实时性。其节点有优先级设定，支持点对点、一点对多点、广播模式通信。各节点可随时发送消息。传输介质为双绞线，通信速率与总线长度有关。CAN总线采用短消息报文，每一帧有效字节数为8个；当节点出错时，可自动关闭，抗干扰能力强，可靠性高。
5．3．3 LonWorks总线
LonWorks技术是美国ECHELON公司开发，并与Motorola和东芝公司共同倡导的现场总线技术。它采用了OSI参考模型全部的七层协议结构。LonWorks技术的核心是具备通信和控制功能的Neuron芯片。Neuron芯片实现完整的
LonWorks的LonTalk通信协议。其上集成有三个8位CPU。一个CPU完成OSI模型第一和第二层的功能，称为介质访问处理器。一个CPU是应用处理器，运行操作系统与用户代码。还有一个CPU为网络处理器，作为前两者的中介，它进行网络变量寻址、更新、路径选择、网络通信管理等。由神经芯片构成的节点之间可以进行对等通信。LonWorks支持多种物理介质并支持多种拓扑结构，组网方式灵活，其IS－78本安物理通道使得它可以应用于危险区域。LonWorks应用范围主要包括楼宇自动化、工业控制等，在组建分布式监控网络方面有较优越的性能。
5．3．4 PROFIBUS总线
PROFIBUS是符合德国国家标准DIN19245和欧洲标准EN50179的现场总线，包括 PROFIBUS－DP、PROFIBUS－FMS、PROFIBUS－PA三部分。它也只采用了OSI模型的物理层、数据链路层、应用层。PROFIBUS支持主从方式、纯主方式、多主多从通信方式。主站对总线具有控制权，主站间通过传递令牌来传递对总线的控制权。取得控制权的主站，可向从站发送、获取信息。PROFIBUS－DP用于分散外设间的高速数据传输，适合于加工自动化领域。FMS型适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等。而PA型则是用于过程自动化的总线类型。
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时间：2022-04-11 20:09
232 485 422 proforbus 还有我也不知道了.
