工业通讯协议和总线有哪些(常见的工业通讯协议有哪些)

我所知道的有modbus,interbus,canbus等，modbus分 RTU和ASC11，interbus是串行通讯，是传感器/调节器总线系统。canbus是real-time数据总线。

1、控制器局域网总线（CAN，Controller Area Network）是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，它可以使用双绞线来传输信号，是世界上应用最广泛的现场总线之一。CAN协议用于汽车中各种不同元件之间的通信，以此取代昂贵而笨重的配电线束。该协议的健壮性使其用途延伸到其他自动化和工业应用。CAN协议的特性包括完整性的串行数据通讯、提供实时支持、传输速率高达1Mb/s、同时具有11位的寻址以及检错能力。 2、CAN通信协议规定了4种不同的帧格式，即数据帧、远程帧、错误帧和超载帧。基于以下几条基本规则进行通信协调：总线访问、仲裁、编码/解码、出错标注和超裁标注。CAN遵从OSI模型。按照OSI基准模型只有三层：物理层、数据链路层和哀告层，但应用层尚需用户自己定义。CAN总线作为一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，应用范围遍及从高速网络到低成本的多线路网络。如：CAN在汽车中的发动机控制部件、ABS、抗滑系统等应用中的位速率可高达1Mbps。同时，它可以廉价地用于交通运载工具电器系统中，例如电气窗口、灯光聚束、座椅调节等，以替代所需要的硬件连接。其传输介制裁为双绞线，通信速率最高可达1Mbps/40m，直接传输距离最远可达10km/5kbps，挂接设备数最多可达110个。CAN为多主工作方式，通信方式灵活，无需站地址等节点信息，采用非破坏性总线仲裁技术，满足实时要求。另外，CAN采用短帧结构传输信号，传输时间短，具有较强的抗干扰能力。
总线: 英文是 Bus ,我们理解为公共汽车. 顾名思义,老外用'BUS'来描述在计算机里边设计一个部件,用来在相关部件之间传送'地址Address','数据Data'和'控制Control',即后者是公共汽车的乘客.乘客如何上车,上车后在何位置,在车内站着坐着还是趴着,下车时走中门还是后门,...就是协议总线协议就是就所有信号的电器特性和时序特性作出的约定:1. 信号的产生者按照协议的约定产生信号,2. 信号的需求者按照协议的约定判读,接受信号,3. 信号的裁决者按照协议的约定判读,仲裁信号,你可以闭门造车定义自己的总线协议,但是如果没有经验,将会是一地鸡毛.所以顶好引用或比照一个现成的.当前可见的机箱内总线有(原先仅指箱内背板上和芯片内部件之间):S-100, BitBus, MultiBus, Q-22, UniBus, VME, PC-Bus(8), AT-Bus(16),PCI, CompactPCI, PCI-E, PCI-X, VXI, PXI, SCXI, PXIexpress,当前可见的推广到机箱间组件间互连总线有:RS-232C, RS-422, RS-485, USB, 1394,SATA, PATA,SCSI各现场总线,如ProfiBus, CAN,HART 慢慢数可以数一天.

RS-485又名TIA-485-A, ANSI/TIA/EIA-485或TIA/EIA-485。RS485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义。使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号。RS-485使得廉价本地网络以及多支路通信链路的配置成为可能。[s1]RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓扑结构，在同一总线上最多可以挂接32个节点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来，而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患，原因1是共模干扰：RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了，但容易忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7到+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作；当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口；原因二是EMI的问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有一个低阻的返回通道（信号地），就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。（来百度百科）工业控制已从单机控制走向集中监控、集散控制,如今已进入网络时代,工业控制器连网也为网络管理提供了方便。Modbus就是工业控制器的网络协议中的一种。1. 协议概述物理层：传输方式：RS485通讯地址：0-247通讯波特率：可设定通讯介质：屏蔽双绞线传输方式：主从半双工方式协议在一根通讯线上使用应答式连接（半双工），这意味着在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输。首先，主计算机的信号寻址到一台唯一的终端设备（从机），然后，在相反的方向上终端设备发出的应答信号传输给主机。协议只允许在主计算机和终端设备之间，而不允许独立的设备之间的数据交换，这就不会在它们初始化时占据通讯线路，而仅限于响应到达本机的查询信号。
RS485总线是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义。rs-485采用半双工工作方式，支持多点数据通信。rs-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。即采用一条总线将各个节点串接起来，不支持环形或星型网络。 rs-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mv的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。 有些rs-485收发器修改输入阻抗以便允许将多达8倍以上的节点数连接到相同总线。rs-485最常见的应用是在工业环境下可编程逻辑控制器内部之间的通信。 [1]
RS-485总线，也叫工业485总线。 RS485是数据信号采用差分传输方式的串行总线rs485接线时，一般应采用手牵手的总线拓扑结构，最好不要采用星型拓扑结构。485总线最大的特点就是一主多从，顾名思义，也就是一个主机，多个从机，一个总线上同时只能有一个主设备发起数据传输，同时只能有一个设备回复数据。485总线理论上可以同时连接256的设备，但是在实际不能接这么多，具体设备数量还需要设计测试。这个和驱动芯片、线径、走线方式等等因素有关。理论上设备目前485总线广泛的用于工业仪表等领域。一条RS485总线能并联多少台设备要看什么芯片，并和所用电缆的品质相关，节点越多、传输距离越远、电磁环境越恶劣，所选的电缆要求就越高。支持32个节点数的芯片：SN75176，SN75276，SN75179，SN75180，MAX485，MAX488，MAX490支持64个节点数的芯片：SN75LBC184支持128个节点数的芯片：MAX487，MAX1487 支持256个节点数的芯片：MAX1482，MAX1483，MAX3080～MAX3089

各个品牌的plc使用的协议略有不同，除了各自的专用协议外（五花八门），常见的协议有： 1.tcp/ip2.modbusrtu3.modbustcp4.opcda5.opcua6.ethernet/ip7.ethercat8.profibus9.profinet10.canopen 不同点，内容太多了，不好一一解答，可以度娘，有很多比较差异的文章
各个品牌的PLC使用的协议略有不同，除了各自的专用协议外（五花八门），常见的协议有： 1.TCP/IP2.MODBUSRTU3.MODBUSTCP4.OPCDA5.OPCUA6.Ethernet/IP7.EtherCAT8.ProfiBUS9.Profinet10.CANopen 不同点，内容太多了，不好一一解答，可以度娘，有很多比较差异的文章
1、私有协议 -　　每家PLC厂商使用的技术都不相同，为了性能、成本、扩展性和稳定性等因素，都会设计一套自己专用的通信协议。私有协议通常是保密或关键部分保密的，即使开放私有协议一般也不会有人愿意去开发相关的套件。可以认为私有协议是PLC厂商自己的产品专用的。它的效率和稳定性最好。2、公共协议－　　公共协议有两种，一种是少数被开放的私有协议得到大家的认可后成为了行业的通例，一种是公共协议的制定组织专门设计的通信协议。前者具有很好的性能、稳定性、易用性，后者则具有更强大的功能，但使用起来不是很方便。－　　公共协议里最有名的是Modbus，而Modbus中最常用的是RTU格式（终端通常是485总线），其次是TCP／IP格式（终端通常是以太网接口），非常少用的是ASCII格式（用于485低性能设备，所以很少见）。Modbus在中国有对应的国家标准：GB/T 19582.1-2008 PDU部分、GB/T 19582.2-2008 RTU和ASCII部分、GB/T 19582.3-2008 TCP/IP部分。Modbus协议并不是中国制定的，它是引进标准实际上是某IEC标准的翻译。Modbus协议在国内非常流行，国内也有不少基于Modbus改造的私有协议（只是改造，不是改进或改良）。改造的操作无非是增加数据长度限制、增加一些附加信息、改变了流程机制、嵌套于开放性的网络传输协议（如MQTT）。除了Modbus协议的整体设计很优秀外，它的校验算法也非常有名。Modbus－CRC16校验在环境设备通信协议中也有借鉴。说是借鉴，事实上我不确定是借鉴还是另外那个标准抄错了。Modbus协议的校验是归零校验，即完整报文通过校验算法后得到的校验码总是0。这一特性可以很好地嵌入单片机电路中，利用校验码确定是否完成报文。STM32芯片就内置了Modbus－CRC16电路，这样就不需要使用软件进行校验码的计算了。Modbus－CRC16算法还是可迭代的。Modbus－TCP／IP支持异步流程，即可以高并发读写数据。－　　Profibus是欧洲PLC供应商使用的一种公共通信协议，它是令牌网络，在485总线上实现了一定程度上的高并发能力，支持多主通信。它的缺点是有一个比较麻烦的状态机。自动化系统的状态机与IT系统的状态机有一个明显的不同，就是自动化系统的状态机不能保证稳定运行。这就意味着Profibus的状态机需要处理线路故障。使用Profibus不是看懂标准，然后开发一套解码器那么简单，状态机的存在使Profibus不可能作为通用的组件提供给二次开发人员，总会有什么限制使一套基于Profibus的设计只能用于特定的场景。－　　CC－Link协议是日本PLC厂商使用的公共通信协议，由于是日本范围用的技术，所以竞争力不如Profibus。一般用于与人机界面连接。－　　OPC－UA是一种类似工业数据库的协议，它的使用方法类似于SQL数据库，导入驱动组件，调用API，连接、登入、增删改查。但OPC－UA是非关系型数据库，类似于MongoDB，有权限的帐号可以直接创建一个数据单元，但OPC－UA保存数值，键的类型是一个路径，而ModgoDB保存的是文本文件，没有键的概念。OPC－UA是一种键值对非关系型数据库，功能也和数据库一样，用于不同系统之间的数据共享。它的性能据称优于SQL数据库，因为它只需要保存简单的几种类型，写操作以改写的方式为主，而且主要是数值，而SQL数据库需要维护复杂的二维表、多元化的类型甚至还有外键和索引表，其写操作以插入为主。关于OPC－UA是否有意义，我认为OPC－UA是大型系统使用的数据库，具有一定规模的工程其性能受限于多方面，往往SQL数据库性能并不成为瓶颈，OPC－UA并不是很有用。况且SQL数据库在高并发和热备份的技术上要更成熟，成本也更低（一些流行的SQL数据库是免费的，完全可以代替OPC－UA）。OPC－UA的优势也许在于它的使用场景限制更多，使得PLC也可以支持OPC－UA。如果PLC使用SQL数据库，又会遇到表结构的规范问题。对于上位机而言，各种SQL数据库都是万能的数据库，没有特殊需求的话最好别用OPC－UA。3、开放性协议 －　　所谓开放性协议指的是基于一个开放性的框架开发的私有协议。如Ether－CAT，其实是对以太网的硬件上的改造，使其响应时间缩短。它可以兼容普通网卡，只是连接普通网卡时性能会下降。开放性协议还有MQTT，通常一个供应商声称自己支持某个开放性协议的时候，他其实隐藏了一个关键要素，就是开放性协议没有数据定义，也就是无法仅根据供应商声称支持MQTT就确定这个设备是可以接入的，影响因素有很多。有的供应商在MQTT之下又增加了一层加密协议，这种情况就是无法简单接入的，受限于技术条件，有时即使供应商希望用户使用自己的MQTT协议，给出所有技术资料，也不能成功接入。

工业控制通信协议有CANBUS、MODBUS、profibus等。 简介：1、作为ISO11898CAN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。
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。每一层实现相对独立的功能，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。
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革命。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（Industrial 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。
232 485 422 proforbus 还有我也不知道了.