工業(yè)通信協(xié)議ModbusProfibus-DPDevicenet和Eth

1、工業(yè)通信協(xié)議Modbus，Profibus-DP，Devicenet和Ethernet工業(yè)通信協(xié)議Modbus，Profibus-DP，Devicenet和Ethernet目前在工業(yè)領(lǐng)域使用較為廣泛的RS485接口，很多支持Modbus，Profibus-DP，Devicenet和Ethernet這幾種協(xié)議；不知道大家是否對(duì)這些協(xié)議有沒有研究，小弟愿意與你一起切磋切磋！還有那個(gè)420mA，支持HART協(xié)議方面的！謝謝，互助合作，相互提高！通信協(xié)議 所謂通信協(xié)議是指通信雙方的一種約定。約定包括對(duì)數(shù)據(jù)格式、同步方式、傳送速度、傳送步驟、檢糾錯(cuò)方式以及控制字符定義等問題做出統(tǒng)一規(guī)定，通信雙方必須共同

2、遵守。因此，也叫做通信控制規(guī)程，或稱傳輸控制規(guī)程，它屬于ISO'S OSI七層參考模型中的數(shù)據(jù)鏈路層。目前，采用的通信協(xié)議有兩類：異步協(xié)議和同步協(xié)議。同步協(xié)議又有面向字符和面向比特以及面向字節(jié)計(jì)數(shù)三種。其中，面向字節(jié)計(jì)數(shù)的同步協(xié)議主要用于DEC公司的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中。一、物理接口標(biāo)準(zhǔn)1.串行通信接口的基本任務(wù)（1）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式化：因?yàn)閬碜訡PU的是普通的并行數(shù)據(jù)，所以，接口電路應(yīng)具有實(shí)現(xiàn)不同串行通信方式下的數(shù)據(jù)格式化的任務(wù)。在異步通信方式下，接口自動(dòng)生成起止式的幀數(shù)據(jù)格式。在面向字符的同步方式下，接口要在待傳送的數(shù)據(jù)塊前加上同步字符。（2）進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換：串行傳送，數(shù)據(jù)是一位一位串行傳送的

3、，而計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)是并行數(shù)據(jù)。所以當(dāng)數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)送至數(shù)據(jù)發(fā)送器時(shí)，首先把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)才能送入計(jì)算機(jī)處理。因此串并轉(zhuǎn)換是串行接口電路的重要任務(wù)。（3）控制數(shù)據(jù)傳輸速率：串行通信接口電路應(yīng)具有對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率波特率進(jìn)行選擇和控制的能力。（4）進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)：在發(fā)送時(shí)接口電路對(duì)傳送的字符數(shù)據(jù)自動(dòng)生成奇偶校驗(yàn)位或其他校驗(yàn)碼。在接收時(shí)，接口電路檢查字符的奇偶校驗(yàn)或其他校驗(yàn)碼，確定是否發(fā)生傳送錯(cuò)誤。1 / 26（5）進(jìn)行TTL與EIA電平轉(zhuǎn)換：CPU和終端均采用TTL電平及正邏輯，它們與EIA采用的電平及負(fù)邏輯不兼容，需在接口電路中進(jìn)行轉(zhuǎn)換。（6）提供EIA-RS-232C接口標(biāo)準(zhǔn)所要求的信號(hào)線：遠(yuǎn)距

4、離通信采用MODEM時(shí)，需要9根信號(hào)線；近距離零MODEM方式，只需要3根信號(hào)線。這些信號(hào)線由接口電路提供，以便與MODEM或終端進(jìn)行聯(lián)絡(luò)與控制。2、串行通信接口電路的組成為了完成上述串行接口的任務(wù)，串行通信接口電路一般由可編程的串行接口芯片、波特率發(fā)生器、EIA與TTL電平轉(zhuǎn)換器以及地址譯碼電路組成。其中，串行接口芯片，隨著大規(guī)模繼承電路技術(shù)的發(fā)展，通用的同步(USRT)和異步（UART）接口芯片種類越來越多，如下表所示。它們的基本功能是類似的，都能實(shí)現(xiàn)上面提出的串行通信接口基本任務(wù)的大部分工作，且都是可編程的。才用這些芯片作為串行通信接口電路的核心芯片，會(huì)使電路結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。芯片 同步(U

5、SRT) 異步(UART)（起止式） 傳輸速率b/s 面向字符 HDLC 同步 異步 INS8250 56K MC6850 1M MC6852 2 / 26 1.5M MC6854 1.5M Int8251A 64K 19.2K Int8273 64K Z-80 SIO 800K 3.有關(guān)串行通信的物理標(biāo)準(zhǔn)為使計(jì)算機(jī)、電話以及其他通信設(shè)備互相溝通，現(xiàn)在，已經(jīng)對(duì)串行通信建立了幾個(gè)一致的概念和標(biāo)準(zhǔn)，這些概念和標(biāo)準(zhǔn)屬于三個(gè)方面：傳輸率，電特性，信號(hào)名稱和接口標(biāo)準(zhǔn)。1、傳輸率：所謂傳輸率就是指每秒傳輸多少位，傳輸率也常叫波特率。國(guó)際上規(guī)定了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)波特率系列，標(biāo)準(zhǔn)波特率也是最常用的波特率，標(biāo)準(zhǔn)波特率系

6、列為110、300、600、1200、4800、9600和19200。大多數(shù)CRT終端都能夠按110到9600范圍中的任何一種波特率工作。打印機(jī)由于機(jī)械速度比較慢而使傳輸波特率受到限制，所以，一般的串行打印機(jī)工作在110波特率，點(diǎn)針式打印機(jī)由于其內(nèi)部有較大的行緩沖區(qū)，所以可以按高達(dá)2400波特的速度接收打印信息。大多數(shù)接口的接收波特率和發(fā)送波特率可以分別設(shè)置，而且，可以通過編程來指定。4 / 262、RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)：RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)對(duì)兩個(gè)方面作了規(guī)定，即信號(hào)電平標(biāo)準(zhǔn)和控制信號(hào)線的定義。RS-232C采用負(fù)邏輯規(guī)定邏輯電平，信號(hào)電平與通常的TTL電平也不兼容，RS-232-C將-5V-

7、15V規(guī)定為“1”，+5V+15V規(guī)定為“0”。圖1是TTL標(biāo)準(zhǔn)和RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)之間的電平轉(zhuǎn)換。圖1二、軟件協(xié)議1.OSI協(xié)議和TCP/IP協(xié)議圖2（1）OSI協(xié)議OSI七層參考模型不是通訊標(biāo)準(zhǔn)，它只給出一個(gè)不會(huì)由于技術(shù)發(fā)展而必須修改的穩(wěn)定模型，使有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議能在模型定義的范圍內(nèi)開發(fā)和相互配合。一般的通訊協(xié)議只符合OSI七層模型的某幾層，如： EIA-RS-232-C：實(shí)現(xiàn)了物理層。 IBM的SDLC（同步數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程）：數(shù)據(jù)鏈路層。ANSI的ADCCP（先進(jìn)數(shù)據(jù)通訊規(guī)程）：數(shù)據(jù)鏈路層IBM的BSC（二進(jìn)制同步通訊協(xié)議）：數(shù)據(jù)鏈路層。應(yīng)用層的電子郵件協(xié)議SMTP只負(fù)責(zé)寄信、POP3

8、只負(fù)責(zé)收信。（2）TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)了五層協(xié)議。（1）物理層：對(duì)應(yīng)OSI的物理層。（2）網(wǎng)絡(luò)接口層：類似于OSI的數(shù)據(jù)鏈路層。（3）Internet層：OSI模型在Internet網(wǎng)使用前提出，未考慮網(wǎng)間連接。（4）傳輸層：對(duì)應(yīng)OSI的傳輸層。（5）應(yīng)用層：對(duì)應(yīng)OSI的表示層和應(yīng)用層。4 / 262.串行通信協(xié)議串行通信協(xié)議分同步協(xié)議和異步協(xié)議。（1）異步通信協(xié)議的實(shí)例起止式異步協(xié)議圖3特點(diǎn)與格式：起止式異步協(xié)議的特點(diǎn)是一個(gè)字符一個(gè)字符傳輸，并且傳送一個(gè)字符總是以起始位開始，以停止位結(jié)束，字符之間沒有固定的時(shí)間間隔要求。其格式如圖3所示。每一個(gè)字符的前面都有一位起始位（低電平，邏輯值0），字

9、符本身有57位數(shù)據(jù)位組成，接著字符后面是一位校驗(yàn)位（也可以沒有校驗(yàn)位），最后是一位，或意味半，或二位停止位，停止位后面是不定長(zhǎng)度的空閑位。停止位和空閑位都規(guī)定為高電平（邏輯值），這樣就保證起始位開始處一定有一個(gè)下跳沿。從圖中可以看出，這種格式是靠起始位和停止位來實(shí)現(xiàn)字符的界定或同步的，故稱為起始式協(xié)議。傳送時(shí)，數(shù)據(jù)的低位在前，高位在后，圖4表示了傳送一個(gè)字符E的ASCAII碼的波形1010001。當(dāng)把它的最低有效位寫到右邊時(shí)，就是E的ASCII碼1000101=45H。 圖4起止位的作用：起始位實(shí)際上是作為聯(lián)絡(luò)信號(hào)附加進(jìn)來的，當(dāng)它變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，告訴收方傳送開始。它的到來，表示下面接著是數(shù)據(jù)位來

10、了，要準(zhǔn)備接收。而停止位標(biāo)志一個(gè)字符的結(jié)束，它的出現(xiàn)，表示一個(gè)字符傳送完畢。這樣就為通信雙方提供了何時(shí)開始收發(fā)，何時(shí)結(jié)束的標(biāo)志。傳送開始前，發(fā)收雙方把所采用的起止式格式（包括字符的數(shù)據(jù)位長(zhǎng)度，停止位位數(shù)，有無校驗(yàn)位以及是奇校驗(yàn)還是偶校驗(yàn)等）和數(shù)據(jù)傳輸速率作統(tǒng)一規(guī)定。傳送開始后，接收設(shè)備不斷地檢測(cè)傳輸線，看是否有起始位到來。當(dāng)收到一系列的“1”（停止位或空閑位）之后，檢測(cè)到一個(gè)下跳沿，說明起始位出現(xiàn)，起始位經(jīng)確認(rèn)后，就開始接收所規(guī)定的數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位以及停止位。經(jīng)過處理將停止位去掉，把數(shù)據(jù)位拼裝成一個(gè)并行字節(jié)，并且經(jīng)校驗(yàn)后，無奇偶錯(cuò)才算正確的接收一個(gè)字符。一個(gè)字符接收完畢，接收設(shè)備有繼續(xù)測(cè)試傳

11、輸線，監(jiān)視“0”電平的到來和下一個(gè)字符的開始，直到全部數(shù)據(jù)傳送完畢。5 / 26由上述工作過程可看到，異步通信是按字符傳輸?shù)?，每傳輸一個(gè)字符，就用起始位來通知收方，以此來重新核對(duì)收發(fā)雙方同步。若接收設(shè)備和發(fā)送設(shè)備兩者的時(shí)鐘頻率略有偏差，這也不會(huì)因偏差的累積而導(dǎo)致錯(cuò)位，加之字符之間的空閑位也為這種偏差提供一種緩沖，所以異步串行通信的可靠性高。但由于要在每個(gè)字符的前后加上起始位和停止位這樣一些附加位，使得傳輸效率變低了，只有約80%。因此，起止協(xié)議一般用在數(shù)據(jù)速率較慢的場(chǎng)合（小于19.2kbit/s）。在高速傳送時(shí)，一般要采用同步協(xié)議。（2）面向字符的同步協(xié)議特點(diǎn)與格式：這種協(xié)議的典型代表是IBM

12、公司的二進(jìn)制同步通信協(xié)議(BSC）。它的特點(diǎn)是一次傳送由若干個(gè)字符組成的數(shù)據(jù)塊，而不是只傳送一個(gè)字符，并規(guī)定了10個(gè)字符作為這個(gè)數(shù)據(jù)塊的開頭與結(jié)束標(biāo)志以及整個(gè)傳輸過程的控制信息，它們也叫做通信控制字。由于被傳送的數(shù)據(jù)塊是由字符組成，故被稱作面向字符的協(xié)議。特定字符（控制字符）的定義：由上面的格式可以看出，數(shù)據(jù)塊的前后都加了幾個(gè)特定字符。SYN是同步字符(synchronous Character），每一幀開始處都有SYN，加一個(gè)SYN的稱單同步，加兩個(gè)SYN的稱雙同步設(shè)置同步字符是起聯(lián)絡(luò)作用,傳送數(shù)據(jù)時(shí),接收端不斷檢測(cè),一旦出現(xiàn)同步字符,就知道是一幀開始了。接著的SOH是序始字符（Start

13、Of Header），它表示標(biāo)題的開始。標(biāo)題中包括院地址、目的地址和路由指示等信息。STX是文始字符(Start Of Text），它標(biāo)志著傳送的正文（數(shù)據(jù)塊）開始。數(shù)據(jù)塊就是被傳送的正文內(nèi)容，由多個(gè)字符組成。數(shù)據(jù)塊后面是組終字符ETB（End Of Transmission Block）或文終字符ETX(End Of Text)，其中ETB用在正文很長(zhǎng)、需要分成若干個(gè)分?jǐn)?shù)據(jù)塊、分別在不同幀中發(fā)送的場(chǎng)合，這時(shí)在每個(gè)分?jǐn)?shù)據(jù)塊后面用文終字符ETX。一幀的最后是校驗(yàn)碼，它對(duì)從SOH開始到ETX（或ETB）字段進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)方式可以是縱橫奇偶校驗(yàn)或CRC。另外，在面向字符協(xié)議中還采用了一些其他通信控制

14、字，它們的名稱如下表所示：名 稱 ASCII EBCDIC 序始(SOH) 0000001 00000001 文始（STX) 0000010 00000010 組終(ETB) 00101116 / 26 00100110 文終（ETX) 0000011 00000011 同步(SYN) 0010110 00110010 送畢(EOT) 0000100 00110111 詢問(ENQ) 0000101 00101101 確認(rèn)(ACK) 0000110 00101110 否認(rèn)（NAK) 0010101 00111101 轉(zhuǎn)義(DLE) 0010000 00010000 數(shù)據(jù)透明的實(shí)現(xiàn)：面向字符的同

15、步協(xié)議，不象異步起止協(xié)議那樣，需要在每個(gè)字符前后附加起始和停止位，因此，傳輸效率提高了。同時(shí)，由于采用了一些傳輸控制字，故增強(qiáng)了通信控制能力和校驗(yàn)功能。但也存在一些問題，例如，如何區(qū)別數(shù)據(jù)字符代碼和特定字符代碼的問題，因?yàn)樵跀?shù)據(jù)塊中完全有可能出現(xiàn)與特定字符代碼相同的數(shù)據(jù)字符，這就會(huì)發(fā)生誤解。比如正文有個(gè)與文終字符ETX的代碼相同的數(shù)據(jù)字符，接收端就不會(huì)把它當(dāng)作為普通數(shù)據(jù)處理，而誤認(rèn)為是正文結(jié)束，因而產(chǎn)生差錯(cuò)。因此，協(xié)議應(yīng)具有將特定字符作為普通數(shù)據(jù)處理的能力，這種能力叫做“數(shù)據(jù)透明”。為此，協(xié)議中設(shè)置了轉(zhuǎn)移字符DLE(Data Link Escape)。當(dāng)把一個(gè)特定字符看成數(shù)據(jù)時(shí)，在它前面要加一

16、個(gè)DLE，這樣接收器收到一個(gè)DLE就可預(yù)知下一個(gè)字符是數(shù)據(jù)字符，而不會(huì)把它當(dāng)作控制字符來處理了。DLE本身也是特定字符，當(dāng)它出現(xiàn)在數(shù)據(jù)塊中時(shí)，也要在它前面加上另一個(gè)DLE。這種方法叫字符填充。字符填充實(shí)現(xiàn)起來相當(dāng)麻煩，且依賴于字符的編碼。正是由于以上的缺點(diǎn)，故又產(chǎn)生了新的面向比特的同步協(xié)議。8 / 26（3）面向比特的同步協(xié)議特點(diǎn)與格式：面向比特的協(xié)議中最具有代表性的是IBM的同步數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程SDLC（Synchronous Data Link Control),國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO(International Standard Organization）的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程HDLC（H

17、igh Level Data link Control),美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(Americal National Standard Institute)的先進(jìn)數(shù)據(jù)通信規(guī)程ADCCP(Advanced Data Communication Control Procedure)。這些協(xié)議的特點(diǎn)是所傳輸?shù)囊粠瑪?shù)據(jù)可以是任意位，而且它是靠約定的位組合模式，而不是靠特定字符來標(biāo)志幀的開始和結(jié)束，故稱“面向比特”的協(xié)議。這中協(xié)議的一般幀格式如圖5所示：圖5幀信息的分段：由圖5可見，SDLC/HDLC的一幀信息包括以下幾個(gè)場(chǎng)(Filed），所有場(chǎng)都是從有效位開始傳送。（1）SDLC/HDLC標(biāo)志字符：SDLC

18、/HDLC協(xié)議規(guī)定，所有信息傳輸必須以一個(gè)標(biāo)志字符開始，且以同一個(gè)字符結(jié)束。這個(gè)標(biāo)志字符是 01111110，稱標(biāo)志場(chǎng)(F)。從開始標(biāo)志到結(jié)束標(biāo)志之間構(gòu)成一個(gè)完整的信息單位，稱為一幀(Frame)。所有的信息是以幀的形傳輸?shù)?，而?biāo)志字符提供了每一幀的邊界。接收端可以通過搜索“01111110”來探知幀的開頭和結(jié)束，以此建立幀同步。（2）地址場(chǎng)和控制場(chǎng)：在標(biāo)志場(chǎng)之后，可以有一個(gè)地址場(chǎng)A(Address）和一個(gè)控制場(chǎng)C(Control)。地址場(chǎng)用來規(guī)定與之通信的次站的地址?？刂茍?chǎng)可規(guī)定若干個(gè)命令。SDLC規(guī)定A場(chǎng)和C場(chǎng)的寬度為8位或16位。接收方必須檢查每個(gè)地址字節(jié)的第一位，如果為“0”，則后面跟

19、著另一個(gè)地址字節(jié)；若為“1”，則該字節(jié)就是最后一個(gè)地址字節(jié)。同理，如果控制場(chǎng)第一個(gè)字節(jié)的第一位為為“0”，則還有第二個(gè)控制場(chǎng)字節(jié)，否則就只有一個(gè)字節(jié)。（3）信息場(chǎng)：跟在控制場(chǎng)之后的是信息場(chǎng)I(Information)。I場(chǎng)包含有要傳送的數(shù)據(jù)，并不是每一幀都必須有信息場(chǎng)。即數(shù)據(jù)場(chǎng)可以為0，當(dāng)它為0時(shí)，則這一幀主要是控制命令。（4）幀校驗(yàn)信息：緊跟在信息場(chǎng)之后的是兩字節(jié)的爭(zhēng)校驗(yàn)，幀校驗(yàn)場(chǎng)稱為FC(Frame Check)場(chǎng)或稱為幀校驗(yàn)序列FCS(Frame check Squence)。SDLC/HDLC均采用16位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼CRC（Cyclic Redundancy Code)。除了標(biāo)志場(chǎng)和

20、自動(dòng)插入的“0”以外，所有的信息都參加CRC計(jì)算。實(shí)際應(yīng)用時(shí)的兩個(gè)技術(shù)問題：8 / 26（1）“0”位插入/刪除：如上所述，SDLC/HDLC協(xié)議規(guī)定以01111110為標(biāo)志字節(jié)，但在信息場(chǎng)中也完全有可能有同一種模式的字符，為了把它與標(biāo)志區(qū)分開來，所以采取了“0”位插入和刪除技術(shù)。具體作法是發(fā)送端在發(fā)送所有信息（除標(biāo)志字節(jié)外）時(shí)，只要遇到連續(xù)5個(gè)“1”，就自動(dòng)插入一個(gè)“0”，當(dāng)接收端在接收數(shù)據(jù)時(shí)（除標(biāo)志字節(jié)）如果連續(xù)收到5個(gè)“1”，就自動(dòng)將其后的一個(gè)“0”刪除是，以恢復(fù)信息的原有形式。這種“0”位的插入和刪除過程是由硬件自動(dòng)完成的。（2）SDLC/HDLC異常結(jié)束：若在發(fā)送過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，則S

21、DLC/HDLC協(xié)議常用異常結(jié)束(Abort)字符，或稱為失效序列使本幀作廢。在HDLC規(guī)程中，7個(gè)連續(xù)的“1”被作為失效字符，而在SDLC中失效字符是8個(gè)連續(xù)的“1”。當(dāng)然在試銷序列中不使用“0”位插入/刪除技術(shù)。SDLC/HDLC協(xié)議規(guī)定，在一幀之內(nèi)不允許出現(xiàn)數(shù)據(jù)間隔。在兩幀之間，發(fā)送器可以連續(xù)輸出標(biāo)志字符序列，也可以輸出連續(xù)的高電平，它被稱為空閑（Idle)信號(hào)。 IEC 61158 8種類型現(xiàn)場(chǎng)總線 IEC 61158標(biāo)準(zhǔn)包括8種類型的現(xiàn)場(chǎng)總線，構(gòu)成了8種現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。 31 Type 1 現(xiàn)場(chǎng)總路線 1999年1季度出版的IEC 61158 TS 技術(shù)規(guī)范全面定義的現(xiàn)場(chǎng)總

22、線稱作Type 1現(xiàn)場(chǎng)總線。該現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是按照ISO OSI參考模型建立的，它由物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層，以及考慮到現(xiàn)場(chǎng)裝置的控制功能和具體應(yīng)用而增加的用戶層組成。 32 Type 2現(xiàn)場(chǎng)總線 Type 2現(xiàn)場(chǎng)總線得到Contro1Net International(CI)組織的支持。ContrlNet的基礎(chǔ)技術(shù)最早于1995年面世。該總線網(wǎng)絡(luò)是一種用于對(duì)信息傳送有時(shí)間苛刻要求的、高速確定性網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)，它允許傳送無時(shí)間苛求的報(bào)文數(shù)據(jù)。由Type 2現(xiàn)場(chǎng)總線構(gòu)成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以看出，從工廠到設(shè)備的五層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為信息層（ethernet）、控制層（controlNet）和現(xiàn)場(chǎng)層（devic

23、eNet）三層結(jié)構(gòu)。 33 Type 3 現(xiàn)場(chǎng)總線 Type 3 現(xiàn)場(chǎng)總線得到Profibus用戶組織PNO的支持，德國(guó)西門子公司則是Profibus 產(chǎn)品的主要供應(yīng)商。由該總線構(gòu)成的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)可以看出，通信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)共分4級(jí)，最低一級(jí)執(zhí)行器/變送器級(jí)采用ASI位總線（IEC TC17B標(biāo)準(zhǔn)），現(xiàn)場(chǎng)一級(jí)采用Profilbus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線，車間單元一級(jí)采用Profibus-FMS總線，工廠一級(jí)使用工業(yè)Ethernet網(wǎng)絡(luò)。 34 Type 4 現(xiàn)場(chǎng)總線 Type 4現(xiàn)場(chǎng)總線由丹麥Process-Data Sikebory Aps 從1983年開始開發(fā)，主要應(yīng)用于啤酒、食品、農(nóng)業(yè)和飼養(yǎng)業(yè)，現(xiàn)

24、已成為EN50170歐洲標(biāo)準(zhǔn)的第1部分。它得到PNET（Process automation Net）用戶組織的支持，在現(xiàn)場(chǎng)大約有5000個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)。 10 / 26 35 Type 5現(xiàn)場(chǎng)總線 Type 5現(xiàn)場(chǎng)總線即為IEC定義的H2總線，它由Fieldbus Foundation(FF)組織負(fù)責(zé)開發(fā)，并于1998年決定全面采用已廣泛應(yīng)用于IT產(chǎn)業(yè)的高速以太網(wǎng)（highspeed ethernet HSE）標(biāo)準(zhǔn)。該總線使用框架式以太網(wǎng)（Shelf Ethernet）技術(shù)，傳輸速率從100Mbps到1Gbps或更高。HSE完全支持Type 1現(xiàn)場(chǎng)總線的各項(xiàng)功能，諸如功能塊和裝置描述語言等，并允

25、許基于以太網(wǎng)的裝置通過一種連接裝置與H1裝置相連接。連接到一個(gè)連接裝置上的H1裝置無須主系統(tǒng)的干予就可以進(jìn)行對(duì)等層通信。連接到一個(gè)連接裝置上的H1裝置同樣無須主系統(tǒng)的干預(yù)也可以與另一個(gè)連接裝置上的H1裝置直接進(jìn)行通信。 HSE總線成功地采用CSMA/CD鏈路控制協(xié)議和TCP/IP傳輸協(xié)議，并使用了高速以太網(wǎng)IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的最新技術(shù)。 36 Type 6現(xiàn)場(chǎng)總線 Type 6 Swiftnet現(xiàn)場(chǎng)總線由美國(guó)SHIP STAR協(xié)會(huì)主持制定，得到美國(guó)波音公司的支持，主要用于航空和航天等領(lǐng)域。該總線是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性高的總線，協(xié)議僅包括物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，在標(biāo)準(zhǔn)中沒有定義應(yīng)用層。 37 T

26、ype 7現(xiàn)場(chǎng)總線 成立于1987年的WorldFIP協(xié)會(huì)制定并大力推廣Type 7現(xiàn)場(chǎng)總線。WorldFIP協(xié)議是EN50170歐洲標(biāo)準(zhǔn)的第3部分，物理層采用IEC 61158.2標(biāo)準(zhǔn)，其產(chǎn)品在法國(guó)占有60%市場(chǎng)，在歐洲市場(chǎng)占有大約25%份額。它們廣泛用于發(fā)電與輸配電、加工自動(dòng)化、鐵路運(yùn)輸、地鐵和過程自動(dòng)化等領(lǐng)域。 38 Type 8現(xiàn)場(chǎng)總線 Type 8現(xiàn)場(chǎng)總線由德國(guó)Phoenix Contact公司開發(fā)，Interbus Club俱樂部支持。它是一種串行總線系統(tǒng)，適用于分散輸入/輸出，以及不同類型控制系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸。協(xié)議包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層，它已成為德國(guó)DIN19258標(biāo)準(zhǔn)。

27、 4市場(chǎng)和技術(shù)發(fā)展需要單一的現(xiàn)場(chǎng)總線 5現(xiàn)場(chǎng)總線轉(zhuǎn)向Ethernet網(wǎng)絡(luò) Ethernet網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)于1975年，隨后3 COM公司致力于使以太網(wǎng)的使用成為一個(gè)多供應(yīng)商標(biāo)準(zhǔn)。1990年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了其1982年定的標(biāo)準(zhǔn)，正式成為ISO/IEC802.3國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。Ethernet從最初10Mbps以太網(wǎng)，過渡到100Mbps 快速以太網(wǎng)和交換式以太網(wǎng)，直至發(fā)展到今天的千兆以太網(wǎng)和光纖以太網(wǎng)。可以說，開放的Ethernet是20多年來發(fā)展最成功的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并導(dǎo)致了一場(chǎng)信息技術(shù)的革命。 過去一直認(rèn)為，Ethernet是為IT領(lǐng)域應(yīng)用而開發(fā)的，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域只能得到有限應(yīng)用，這是由于： Ethe

28、rnet采用CSMA/CD碰撞檢測(cè)方式，在網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷較重（大約40%）時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的確定性（determinism）不能滿足工業(yè)控制的實(shí)時(shí)要求； 10 / 26 Ethernet所用的接插件（connector）、集線器（hub）、交換機(jī)（switches）和電纜（cable）等是為辦公室應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，不符合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境的要求； 在工廠環(huán)境中，Ethernet抗干擾（EMI）性能較差。若用于危險(xiǎn)場(chǎng)合，以太網(wǎng)不具備本質(zhì)安全性能； Ethernet網(wǎng)還不具備通過信號(hào)線向現(xiàn)場(chǎng)儀表供電的性能。 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，上述問題正在訊速得到解決。為了促進(jìn)Ethernet在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，國(guó)際上成立了工業(yè)以太網(wǎng)

29、協(xié)會(huì)（Industrial Ethernet Association），并與美國(guó)ARC Advisory Group、AMR Research研究中心和Gartner Group等機(jī)構(gòu)合作開展工業(yè)以太網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究。加上各大網(wǎng)絡(luò)公司、自動(dòng)化公司（如西門子公司）等的努力，可以預(yù)見，象當(dāng)年P(guān)C進(jìn)入工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域一樣，Ethernet/IP將會(huì)十分迅速地進(jìn)入工業(yè)控制系統(tǒng)的各級(jí)網(wǎng)絡(luò) 匈奴未滅?。?引用 加為好友 發(fā)送留言 2005-6-8 14:57:00 當(dāng)前流行的幾類現(xiàn)場(chǎng)總線 531 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線FF 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線FF是在過程自動(dòng)化領(lǐng)域得到廣泛支持和具有良好發(fā)展前景的一種技術(shù)。其前身是以美國(guó)

30、FisherRosemount公司為首，聯(lián)合Foxboro、橫河、ABB、西門子等80家公司制定的ISP協(xié)議和以Honeywell公司為首，聯(lián)合歐洲等地150家公司制定的World FIP協(xié)議。這兩大集團(tuán)于1994年9月合并，成立了現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)，致力于開發(fā)出國(guó)際上統(tǒng)一的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議。 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線分為H1和高速H2兩種通信速率。H1的傳輸速率為31.25Kbps，通信距離可達(dá)1.9km，可支持總線供電和本質(zhì)安全防暴環(huán)境。H2的傳輸速率可為1Mbps和2.5Mbps兩種，通信距離為750m和500m。物理傳輸介質(zhì)可為雙絞線、光纜和無線，其傳輸信號(hào)采用曼切斯特編碼?；饡?huì)現(xiàn)場(chǎng)總線以ISO/OS

31、I開放系統(tǒng)互連模型為基礎(chǔ)，取其物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層為FF通信模型的相應(yīng)層次，并在應(yīng)用層上增加了用戶層。用戶層主要針對(duì)自動(dòng)化測(cè)控應(yīng)用的需要，定義了信息存取的統(tǒng)一規(guī)則，采用設(shè)備描述語言規(guī)定了通用的功能塊集。FF總線包括FF通信協(xié)議、ISO模型中的27層通信協(xié)議的通棧、用于描述設(shè)備特性及操作接口的DDL設(shè)備描述語言、設(shè)備描述字典，用于實(shí)現(xiàn)測(cè)量、控制、工程量轉(zhuǎn)換的應(yīng)用功能塊，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)組態(tài)管理功能的系統(tǒng)軟件技術(shù)以及構(gòu)筑集成自動(dòng)化系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的系統(tǒng)集成技術(shù)。 532 CAN總線 CAN總線最早是由德國(guó)Bosch公司推出，用于汽車內(nèi)部測(cè)量與執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。其總線規(guī)范已被ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織

32、制定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并且廣泛應(yīng)用于離散控制領(lǐng)域。它也是基于OSI模型，但進(jìn)行了優(yōu)化，采用了其中的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層，提高了實(shí)時(shí)性。其節(jié)點(diǎn)有優(yōu)先級(jí)設(shè)定，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、廣播模式通信。各節(jié)點(diǎn)可隨時(shí)發(fā)送消息。傳輸介質(zhì)為雙絞線，通信速率與總線長(zhǎng)度有關(guān)。CAN總線采用短消息報(bào)文，每一幀有效字節(jié)數(shù)為8個(gè)；當(dāng)節(jié)點(diǎn)出錯(cuò)時(shí)，可自動(dòng)關(guān)閉，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高。12 / 26 533 LonWorks總線 LonWorks技術(shù)是美國(guó)ECHELON公司開發(fā)，并與Motorola和東芝公司共同倡導(dǎo)的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。它采用了OSI參考模型全部的七層協(xié)議結(jié)構(gòu)。LonWorks技術(shù)的核心是具備通信和控制功能的Ne

33、uron芯片。Neuron芯片實(shí)現(xiàn)完整的 LonWorks的LonTalk通信協(xié)議。其上集成有三個(gè)8位CPU。一個(gè)CPU完成OSI模型第一和第二層的功能，稱為介質(zhì)訪問處理器。一個(gè)CPU是應(yīng)用處理器，運(yùn)行操作系統(tǒng)與用戶代碼。還有一個(gè)CPU為網(wǎng)絡(luò)處理器，作為前兩者的中介，它進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變量尋址、更新、路徑選擇、網(wǎng)絡(luò)通信管理等。由神經(jīng)芯片構(gòu)成的節(jié)點(diǎn)之間可以進(jìn)行對(duì)等通信。LonWorks支持多種物理介質(zhì)并支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，組網(wǎng)方式靈活，其IS78本安物理通道使得它可以應(yīng)用于危險(xiǎn)區(qū)域。LonWorks應(yīng)用范圍主要包括樓宇自動(dòng)化、工業(yè)控制等，在組建分布式監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)方面有較優(yōu)越的性能。 534 PROFIBUS總

34、線 PROFIBUS是符合德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DIN19245和歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50179的現(xiàn)場(chǎng)總線，包括 PROFIBUSDP、PROFIBUSFMS、PROFIBUSPA三部分。它也只采用了OSI模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層。PROFIBUS支持主從方式、純主方式、多主多從通信方式。主站對(duì)總線具有控制權(quán)，主站間通過傳遞令牌來傳遞對(duì)總線的控制權(quán)。取得控制權(quán)的主站，可向從站發(fā)送、獲取信息。PROFIBUSDP用于分散外設(shè)間的高速數(shù)據(jù)傳輸，適合于加工自動(dòng)化領(lǐng)域。FMS型適用于紡織、樓宇自動(dòng)化、可編程控制器、低壓開關(guān)等。而PA型則是用于過程自動(dòng)化的總線類型。12 / 26PROFIBUS DPPROFIB

35、US Dp用于現(xiàn)場(chǎng)層的高速數(shù)據(jù)傳送。主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息?？偩€循環(huán)時(shí)間必須要比主站（PLC）程序循環(huán)時(shí)間短。除周期性用戶數(shù)據(jù)傳輸外，PROFIBUS-Dp還提供智能化設(shè)備所需的非周期性通信以進(jìn)行組態(tài)診斷和報(bào)警處理。傳輸技術(shù)：RS485雙絞線雙線電纜或光纜。波特率從9.6K bit/s到12M bit/s?？偩€存取：各主站間令牌傳遞，主站與從站間為主從傳送。支持單主或多主系統(tǒng)?？偩€上最站點(diǎn)（主從設(shè)備）數(shù)為126。通信：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（用戶數(shù)據(jù)傳送）或廣播（控制指令）。循環(huán)主從用戶數(shù)據(jù)傳送和非循環(huán)主主數(shù)據(jù)傳送。運(yùn)行模式：運(yùn)行清除停止。同步：控制指令允許輸入和輸出同步。同步

36、模式：輸出同步；鎖定模式：輸入同步。功能：DP主站和DP從站間的循環(huán)用戶有數(shù)據(jù)傳送。各DP從站的動(dòng)態(tài)激活和可激活。DP從站組態(tài)的檢查。強(qiáng)大的診斷功能，三級(jí)診斷診斷信息。輸入或 輸出的同步。通過總線給DP從站賦予地址。通過部線對(duì)DP主站（DPM1）進(jìn)行配置，每DP從站的輸入和輸出數(shù)據(jù)最大為246字節(jié)?？煽啃院捅Ｗo(hù)機(jī)制：所有信息的傳輸按海明距離HD進(jìn)行。DP從站帶看門狗定時(shí)器（Watchdog Timer）。對(duì)DP從站的輸入輸出進(jìn)行存取保護(hù)。DP主站上帶可變定時(shí)器的用戶數(shù)據(jù)傳送監(jiān)視。設(shè)備類型：第二類DP主站（DPM2）是可進(jìn)行編程組態(tài)診斷的設(shè)備。第一類DP主站（DPM1）是中央可編程控制器，如PL

37、CPC等。DP從站是帶二進(jìn)制值或模擬量輸入輸出的驅(qū)動(dòng)器閥門等。（） PROFIBUS DP基本特征 速率：在一個(gè)有著32個(gè)站點(diǎn)的分布系統(tǒng)中，PROFIBUS-DP對(duì)所有站點(diǎn)傳送512 bit/s 輸入和512bit/s輸出，在12bit/s時(shí)只需毫秒。 診斷功能：經(jīng)過擴(kuò)展的PROFIBUS-DP診斷能對(duì)故障進(jìn)行快速定位。診斷信息在總線上傳輸并由主站采集。診斷信息分三級(jí)：（本站診斷操作：本站設(shè)備的一般操作狀態(tài)，如溫度過高壓力過低。（模塊診斷操作：一個(gè)站點(diǎn)的某具體I/O模塊故障。（通過診斷操作：一個(gè)單獨(dú)輸入輸出位的故障。（）PROFIBUS-DP允許構(gòu)成單主站或多主站系統(tǒng)。在同一總線上最多可連接1

38、26個(gè)站點(diǎn)。系統(tǒng)配置的描述包括：站數(shù)站地址輸入輸出地址輸入輸出數(shù)據(jù)格式診斷信息格式及所使用的總線參數(shù)。每個(gè) PROFIBUS-DP系統(tǒng)可包括以下三種壞同類型設(shè)備： 一級(jí)DP主站（DPM1）：一級(jí)DP主站是中央控制器，它在預(yù)定的周期內(nèi)與分散的站（如DP從站）交換信息。典型的DPM1如PLC或PC。 二級(jí)DP主站（DPM2）：二級(jí)DP主站是編程器組態(tài)設(shè)備或操作面板，在DP系統(tǒng)組態(tài)操作時(shí)使用，完成系統(tǒng)操作和監(jiān)視目的。 DP從站：DP從站是進(jìn)行輸入和輸出信息采集和發(fā)送的外圍設(shè)備（IO設(shè)備驅(qū)動(dòng)器HMI閥門等）。 單主站系統(tǒng)：在總線系統(tǒng)的運(yùn)行階段，只有一個(gè)活動(dòng)主站。 多主站系統(tǒng)：總線上連有多個(gè)主站。這些主

39、站與各自從站構(gòu)成相互獨(dú)立的子系統(tǒng)。每個(gè)子系統(tǒng)包括一個(gè)DPMI指定的若干從站及可能的DPM2設(shè)備。任何一個(gè)主站均可讀取DP從站的輸入輸出映象，但只有一個(gè)DP主站允許對(duì)DP從站寫入數(shù)據(jù)。（） 系統(tǒng)行為系統(tǒng)行為主要取決于DPM1的操作狀態(tài)，這此狀態(tài)由本地或總線的配置設(shè)備所控制。主要有以下三種狀態(tài)：（停止：在這種狀態(tài)下，DPM1和DP從站之間沒有數(shù)據(jù)傳輸。（清除：在這種狀態(tài)下，DPM1讀取DP從站的輸入信息并使輸出信息保持在故障安全狀態(tài)。（運(yùn)行：在這種狀態(tài)下，DPM1處于數(shù)據(jù)傳輸階段,循環(huán)數(shù)據(jù)通信時(shí)，DPM1從DP站讀取輸入信息并向從站寫入輸出信息。 DPM1設(shè)備在一個(gè)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)，以有選擇的

40、廣播方式將其本地狀態(tài)周期性地發(fā)送到每一個(gè)有關(guān)的DP從站。 如果在DPM1的數(shù)據(jù)傳輸階段中發(fā)生錯(cuò)誤，DPM1將所有有關(guān)的DP從站的輸出數(shù)據(jù)立即轉(zhuǎn)入清除狀態(tài)，而DP從站將不在發(fā)送用戶數(shù)據(jù)。在次之后,DPM1轉(zhuǎn)入清除狀態(tài)。（） DPM1和DP從站間的循環(huán)數(shù)據(jù)傳輸DPM1和相關(guān)DP從站之間的用戶數(shù)據(jù)傳輸是由DPM1按照確定的遞歸順序自動(dòng)進(jìn)行。在對(duì)總線系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)時(shí)，用戶對(duì)DP從站與DPM1的關(guān)系作出規(guī)定，確定哪些DP從站被納入信息交換的循環(huán)周期，哪些被排斥在外。DMP1和DP從站之間的數(shù)據(jù)傳送分三個(gè)階段：參數(shù)設(shè)定組態(tài)數(shù)據(jù)交換。在參數(shù)設(shè)定階段，每個(gè)從站將自己的實(shí)際組態(tài)數(shù)據(jù)與從DPM1接受到的組態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行

41、比較。只有當(dāng)實(shí)際數(shù)據(jù)與所需的組態(tài)數(shù)據(jù)相匹配時(shí)，DP從站才進(jìn)入用戶數(shù)據(jù)傳輸階段。因此，設(shè)備類型數(shù)據(jù)格式長(zhǎng)度以及輸入輸出數(shù)量必須與實(shí)際組態(tài)一致。（） DPM1和系統(tǒng)組態(tài)設(shè)備間的循環(huán)數(shù)據(jù)傳輸除主從功能外，PROFIBUSDP允許主主之間的數(shù)據(jù)通信，這些功能使組態(tài)和診斷設(shè)備通過總線對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)。（） 同步和鎖定模式除DPM1設(shè)備自動(dòng)執(zhí)行的用戶數(shù)據(jù)循環(huán)傳輸外，DP主站設(shè)備也可向單獨(dú)的DP從站一組從站或全體從站同時(shí)發(fā)送控制命令。這些命令通過有選擇的廣播命令發(fā)送的。使用這一功能將打開DP從站的同及鎖定模式，用于DP從站的事件控制同步。主站發(fā)送同步命令后，所選的從站進(jìn)入同步模式。在這種模式中，所編址的從站輸

42、出數(shù)據(jù)鎖定在當(dāng)前狀態(tài)下。在這之后的用戶數(shù)據(jù)傳輸周期中，從站存儲(chǔ)接收到輸出的數(shù)據(jù)，但它的輸出狀態(tài)保持不變；當(dāng)接收到下一同步命令時(shí)，所存儲(chǔ)的輸出數(shù)據(jù)才發(fā)送到外圍設(shè)備上。用戶可通過非同步命令退出同步模式。鎖定控制命令使得編址的從站進(jìn)入鎖定模式。鎖定模式將從站的輸入數(shù)據(jù)鎖定在當(dāng)前狀態(tài)下，直到主站發(fā)送下一個(gè)鎖定命令時(shí)才可以更新。用戶可以通過非鎖定命令退出鎖模式。（） 保護(hù)機(jī)制對(duì)DP主站DPM1使用數(shù)據(jù)控制定時(shí)器對(duì)從站的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行監(jiān)視。每個(gè)從站都采用獨(dú)立的控制定時(shí)器。在規(guī)定的監(jiān)視間隔時(shí)間中，如數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生差錯(cuò)，定時(shí)器就會(huì)超時(shí)。一旦發(fā)生超時(shí)，用戶就會(huì)得到這個(gè)信息。如果錯(cuò)誤自動(dòng)反應(yīng)功能“使能”，DPM1將脫

43、離操作狀態(tài)，并將所有關(guān)聯(lián)從站的輸出置于故障安全狀態(tài)，并進(jìn)入清除狀態(tài)。2.擴(kuò)展DP功能DP擴(kuò)展功能是對(duì)DP基本功能的補(bǔ)充，與DP基本功能兼容。（） DPM1與DP從站間非循環(huán)的數(shù)據(jù)傳輸。（） 帶DDLM讀和DDLM寫的非循環(huán)讀寫功能，可 讀寫從站任何希望數(shù)據(jù)。（） 報(bào)警響應(yīng)，DP基本功能允許DP從站用診斷信息向主站自發(fā)地傳輸事件，而新增的DDLMALAMACK功能被用來直接響應(yīng)從DP從站上接收的報(bào)警數(shù)據(jù)。（） DPM2與從站間的非循環(huán)的數(shù)據(jù)傳輸。3電子設(shè)備數(shù)據(jù)文件（GSD）為了將不同廠家生產(chǎn)的PROFIBUS產(chǎn)品集成在一起，生產(chǎn)廠家必須以GSD文件（電子設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)文件）方式將這些品的功能參數(shù)（如

44、IO點(diǎn)數(shù)診斷信息波特率時(shí)間監(jiān)視等）。標(biāo)準(zhǔn)的GSD數(shù)據(jù)將通信擴(kuò)大到操作員控制級(jí)。使用根據(jù)GSD所作的組態(tài)工具可將不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備集成在同一總線系統(tǒng)中。GSD文件可分為三個(gè)部分：（1）總規(guī)范：包括了生產(chǎn)廠商和設(shè)備名稱硬件和軟件版本波特率監(jiān)視時(shí)間間隔總線插頭指定信號(hào)。（2）與DP有關(guān)的規(guī)范：包括適用于主站的各項(xiàng)參數(shù)，如允許從站個(gè)數(shù)上裝下裝能力。（3）與DP從站有關(guān)的規(guī)范：包括了與從站有關(guān)的一切規(guī)范，如輸入輸出通道數(shù)類型診斷數(shù)據(jù)等。4PROFIBUS-DP行規(guī)PROFIBUSDP協(xié)議明確規(guī)定了用戶數(shù)據(jù)怎樣在總線各站之間傳遞，但用戶數(shù)據(jù)的含義是在PROFIBUS行規(guī)中具體說明的。另外，行規(guī)還具體規(guī)定了

45、PROFIBUSDP如何用于應(yīng)用領(lǐng)域。使用行規(guī)可使不同廠商所生產(chǎn)的不同設(shè)備互換使用，而工廠操作人員毋須關(guān)心兩者之間的差異。因?yàn)榕c應(yīng)用有關(guān)的含義在行規(guī)中均作了精確的規(guī)定說明。下面是PROFIBUSDP行規(guī)，括弧中數(shù)字是文件編號(hào)：（） NCRC行規(guī)（3.052）（） 編碼器行規(guī)（3.062）（） 變速傳動(dòng)行規(guī)（3.071）（） 操作員控制和過程監(jiān)視行規(guī)（HMI）Profibus是作為德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DIN 19245和歐洲標(biāo)準(zhǔn)prEN 50170的現(xiàn)場(chǎng)總線。ISO/OSI模型也是它的參考模型。由Profibus -Dp、Profibus -FMS、Profibus-PA組成了Profibus系列。DP

46、型用于分散外設(shè)間的高速傳輸，適合于加工自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用。FMS意為現(xiàn)場(chǎng)信息規(guī)范， 適用于紡織、樓宇自動(dòng)化、可編程控制器、低壓開關(guān)等一般自動(dòng)化，而PA型則是用于過程自動(dòng)化的總線類型，它遵從IEC1158-2標(biāo)準(zhǔn)。該項(xiàng)技術(shù)是由西門 子公司為主的十幾家德國(guó)公司、研究所共同推出的。它采用了OSI模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層，由這兩部分形成了其標(biāo)準(zhǔn)第一部分的子集，DP型隱去了37 層，而增加了直接數(shù)據(jù)連接擬合作為用戶接口，F(xiàn)MS型只隱去第36層，采用了應(yīng)用層，作為標(biāo)準(zhǔn)的第二部分。PA型的標(biāo)準(zhǔn)目前還處于制定過程之中，其傳輸 技術(shù)遵從IEC1158-2 (1 )標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)總線供電與本質(zhì)安全防爆。 Porfib

47、us支持主從系統(tǒng)、純主站系統(tǒng)、多主多從混合系統(tǒng)等幾種傳輸方式。主站具有對(duì)總線的控制權(quán)，可主動(dòng)發(fā)送信息。對(duì)多主站系統(tǒng)來說，主站之 間采用令牌方式傳遞信息，得到令牌的站點(diǎn)可在一個(gè)事先規(guī)定的時(shí)間內(nèi)擁有總線控制權(quán)，共事先規(guī)定好令牌在各主站中循環(huán)一周的最長(zhǎng)時(shí)間。按Profibus的 通信規(guī)范，令牌在主站之間按地址編號(hào)順序，沿上行方向進(jìn)行傳遞。主站在得到控制權(quán)時(shí)，可以按主從方式，向從站發(fā)送或索取信息，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。主站可采 取對(duì)所有站點(diǎn)廣播 (不要求應(yīng)答 ),或有選擇地向一組站點(diǎn)廣播。 Profibus的傳輸速率為9612kbps最大傳輸距離在12kbps時(shí)為1000m，15Mbps時(shí)為400m，可用中

48、繼器延長(zhǎng)至10km。其傳輸介質(zhì)可以是雙絞線，也可以是光纜，最多可掛接 127個(gè)站點(diǎn)。請(qǐng)問modbus profibus tcp/ip通訊協(xié)議的差別？懸賞分：15 解決時(shí)間：2008-12-06 11:5116 / 26請(qǐng)了解的大蝦指點(diǎn)一下 這三種協(xié)議具體是怎么通信的，他們的傳輸方式各是怎么樣的，各有什么優(yōu)點(diǎn)，各自用在什么方面，感激不盡。獻(xiàn)上僅有的15分，等過幾天有了分再給您加上 謝謝了。modbus profibus都用在現(xiàn)代工業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)總線中TCP/IP 被確定為因特網(wǎng)的通信協(xié)議，是一組通信協(xié)議的代名詞。TCP/IP是OSI七層模型的簡(jiǎn)化，共分

49、為4層：應(yīng)用層，傳輸層，IP層和物理網(wǎng)絡(luò)接口 層。 a） 互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層（IP層）互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層提供無連接的分組交換服務(wù)，其任務(wù)是允許主機(jī)將分組放在網(wǎng)上，讓每個(gè)分組獨(dú)立的道達(dá)目的地。 b） 傳輸層 （TCP）傳輸控制協(xié)議（TCP），是一個(gè)可靠的面向連接的協(xié)議，保障某一機(jī)器的字節(jié)流準(zhǔn)確無誤的投遞到互聯(lián)網(wǎng)上的另一個(gè)機(jī)器。用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 （UDP），提供無連接的服務(wù)，無重發(fā)和糾錯(cuò)功能，不保障數(shù)據(jù)的可靠傳輸。在快速交付重于準(zhǔn)確交付的應(yīng)用中廣泛應(yīng)用。 c） 信息流動(dòng)過程下面以試用 TCP協(xié)議傳送文件為例說明TCP/IP的工作原理。 1）

50、60;在源主機(jī)上應(yīng)用層上將一串字節(jié)流傳給傳輸層； 2） 傳輸層將子節(jié)流分成TCP段，加上 TCP包頭交給互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（IP）層； 3） IP層生成一個(gè)包，將TCP段放入其數(shù)據(jù)域，并加上源和目的主機(jī)的目的地址。將IP包交給數(shù)據(jù)鏈路 層； 4） 數(shù)據(jù)鏈路層在其幀的數(shù)據(jù)部分裝入IP包，發(fā)往目的主機(jī)或者IP路由器。 5） 在目的主機(jī)，數(shù)據(jù)鏈路層將數(shù)據(jù)鏈路層幀頭去掉，將IP包交給 IP層； 6） IP層檢查IP包頭，如果包頭中的校驗(yàn)與計(jì)算出來的不一致，則丟棄該包； 7） 如果校驗(yàn)和一致，I

51、P層去掉IP頭，將TCP段交給 TCP層，TCP層檢查順序好來判斷是否為正確的TCP段； 8） TCP層為TCP包頭計(jì)算TCP頭和數(shù)據(jù)。如果不對(duì)，TCP層丟棄這個(gè)包，若對(duì)，則向 源主機(jī)發(fā)送確認(rèn)； 9） 在目的主機(jī)，TCP層去掉 TCP頭，將字節(jié)流傳給應(yīng)用程序； 10） 于是目的主機(jī)收到了源主機(jī)發(fā)來的字節(jié)流，就像直接從源主 機(jī)發(fā)來的一樣。 d） 網(wǎng)絡(luò)互連路由器互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)需要某些計(jì)算機(jī)能自動(dòng)的把報(bào)文以分組形式（IP數(shù)據(jù)報(bào)）從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)?；ミB兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)并且將報(bào) 文分組從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳遞到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)

52、叫做Internet路由器。在一個(gè)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上，路由器提供所有物理網(wǎng)絡(luò)之間的互連，路由器負(fù)責(zé)為報(bào)文 分組選擇路由，送往目的地。路由選擇是基于目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，而不是基于目標(biāo)主機(jī)，所以路由器需要保存的信息量與TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)成比例。 e） IP 地址劃分網(wǎng)絡(luò)號(hào)由網(wǎng)絡(luò)信息中心（NIC,Network Information Center）分配。五類IP 1字節(jié) 2字節(jié) 3字節(jié) 4字節(jié) A類 地址 0 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)示 主機(jī)標(biāo)示 B類地址 1 0

53、60;網(wǎng)絡(luò)標(biāo)示 主機(jī)標(biāo)示 C類地址 1 1 0 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)示 主機(jī)標(biāo)示 D類地址 1 1 1 0 多投點(diǎn)地 址 E類地址 1 1 1 1 0 保留將來試用 特殊IP地址 網(wǎng)絡(luò)號(hào) 主機(jī)號(hào)本機(jī) 全0 本網(wǎng)主機(jī) 00.00 主機(jī)號(hào)局域網(wǎng)廣播 全1 向網(wǎng)絡(luò)定 向廣播 網(wǎng)絡(luò)號(hào) 全1 回路

54、60;127 隨機(jī)（通常是1） f） 子網(wǎng)掩碼說明IP地址中的主機(jī)地址段如何被劃分成子網(wǎng)地址本地主機(jī)地址兩部分。子網(wǎng)掩碼為 一個(gè)32位的數(shù)字。其中所有的1表示IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址段和子網(wǎng)地址段，所有的0表示IP地址中的主機(jī)地址段。 g） 直接/間接路由通信將位于同一 IP網(wǎng)上的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的通信稱為直接路由通信；不位于同一網(wǎng)上的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的通信稱為間接路由通信。判斷一目標(biāo)地址是否在與本計(jì)算機(jī)直接連接的一 個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)上的方法是：發(fā)送者抽出目標(biāo)IP地址的網(wǎng)絡(luò)部分，與自己IP地址的網(wǎng)絡(luò)部分比較，如果相同，就直接投遞。對(duì)于間接路由，幀發(fā)送到路由器，路由器 抽出分組，路由選擇程序選擇下一個(gè)通往目的地主機(jī)路徑的下一個(gè)路由器，如此繼續(xù)下去，直到該IP分組可以直接投遞為止。 15 / 261.Modbus 協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)（例如以太網(wǎng)）和其它設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng) 成為一通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行集中監(jiān)控。此協(xié)議定義了一個(gè)控制器能認(rèn)識(shí)使用的消息結(jié)構(gòu),而不管它們是經(jīng)過何 種網(wǎng)