2023年11月9日

工业现场总线协议解析

作者 admin

工业网络通常采用现场总线协议,通过实时可靠的分布式控制功能将生产车间内的仪器、仪表和机械设备连接起来,实现的系统控制相对容易、可靠。 现场总线标准被广泛使用,大量安装的设备都采用了现场总线。 然而,这些现场总线标准大多基于(现有的)串行通信协议标准(类似于 RS485 或 RS232),并没有充分利用广泛使用的以太网技术。

随着系统复杂度的增加,大多数现场总线难以满足平台通用性和系统性能的要求。 这促使设备制造商转向基于以太网的通信技术,以实现高性能、低成本和良好的通用性。 许多现场总线标准已经集成到工业以太网协议中,利用很少的控制功能实现实时通信和工业互联,同时保护了现场总线软件和现有设备的投资。

CANopen

控制区域网络 (CAN) 是一种广播差分串行总线标准,可在破坏性机电(嘈杂)环境中运行。 CANopen 建立在自动化应用程序 CAN(例如,数据链路层和物理层)之上,可实现 100% 的数据完整性,这是以太网无法满足的。

设备网/控制网 (CIP)

DeviceNet是一种设备级网络,为工业自动化提供可靠、高效的数据处理功能。 ControlNet 是一个实时的、确定性的、可重构的控制平面网络,适用于数据和消息的高速传输。 DeviceNet 和 ControlNet 的应用层基于通用工业协议 (CIP) 层,该层也用于 Ethernet/IP。 这些协议目前由独立开放设备供应商协会 (ODVA) 管理。

LonWorks

LonWorks 是一种流行的协议标准,用于开发照明和 HVAC 等自动化/控制应用。 LonWorks 网络设备可以使用多种介质,包括双绞线、电力线、以太网、光纤和射频。

Modbus-RTU

Modbus 是为可编程逻辑控制器 (PLC) 应用程序开发的免版税开放式串行通信协议。 Modbus 支持同一网络上的许多设备的连接,例如监控和数据采集(SCADA)系统中的管理计算机和远程单元(RTU)之间的连接。 Modbus 基础设施由 Modbus/IDA 管理,这是一个由独立用户和自动化设备供应商组成的组织,希望推动协议标准的广泛采用。

现场总线

过程现场总线 (PROFIBUS) 是一种现场总线协议。 对于分散的外围设备和过程自动化的两种PROFIBUS(DP和PA),在分散的生产和过程控制中,PROFIBUS DP一般通过一个中央控制器来控制传感器和执行器。 应用较少的功率放大器主要用于监控测量设备。 经过多年的应用,PROFIBUS在生产和过程自动化方面得到了广泛的认可。 Profibus国际组织(PI)不断完善和推广PROFIBUS技术的应用。

SERCOSI/II 接口

串行实时通信系统 (SERCOS) 接口为运动控制、数字伺服驱动器和输入/输出 (I/O) 设备提供标准、实时、高性能的通信链路。 SERCOS 适用于多轴运动控制需要非常高精度和协调运动的应用。 国际电工委员会 (IEC) 发布的官方 SERCOS 接口标准文件是 IEC 61491。SERCOS III 的工业以太网版本也可用。 在合作伙伴组织 SERCOS International 的带领下,SERCOS 行业协会致力于开发和推广用于互连运动控制、驱动器、I/O、传感器和执行器的 SERCOS 数字接口。