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profibus DP、profibus PA 、modbus总线区别是什么

时间:2015-10-18 16:03 来源:电工之家

profibus DP、profibus PA 、modbus总线区别是什么
PROFBUS是一种国际性的开放式的现场总线标准,它既可以用于高速并且对于时间苛求的数据传输,也可以用于大范围的复杂通讯场合。
   PROFBUS-DP是一种通讯协议,这种为高速传输用户数据而优化的PROFBUS协议特别适用于可编程控制器与现场级分散的I/O设备之间的通讯。
   PROFIBUS –DP用于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站(PLC)程序循环时间短。除周期性用户数据传输外,PROFIBUS –DP还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态.诊断和报警处理。
传输技术:RS-485双绞线.双线电缆或光缆。波特率从9.6K bit/s到12M bit。

     PROFIBUS-PA适用于PROFIBUS 的过程自动化。PA将自动化系统和过程控制系统与压力.湿度和液位变送器等现场设备连接起来,PA可用来替代4-20mA的模拟技术。PROFIBUS-PA具有如下特性:
(1) 适合过程自动化应用的行规使不同厂家生产的现场设备具有互换性。
(2) 增加和去除总线站点,即使在本征安全地区也不会影响到其它站。
(3) 在过程自动化的PROFIBUS-PA段与制造业自动化的PROFIBUS-DP总线段之间通过藕合器连接,并使可实现两段间的透明通信。
(4) 使用与IEC1158-2技术相同的双绞线完成远程供电和数据传送。
(5) 在潜在的爆炸危险区可使用防爆型“本征安全”或“非本征安全”。
1. PROFIBUS-PA传输协议
PROFIBUS-PA采用PROFIBUS-DP的基本功能来传送测量值和状态。并用扩展的PROFIBUS-DP功能来制订制现场设备的参数和进行设备操作。PROFIBUS-PA第一层采用IEC1158-2技术,第二层和第一层之间的在DIN19245系列标准的第四部分作了规定。
2. PROFIBUS-PA设备行规
PROFIBUS-PA行规保证了不同厂商所生产的现场设备的互换性和互操作性,它是PROFIBUS-PA的一个组成部分。PA行规的任务是选用各种类型现场设备真正需要通信的功能,并提供这些设备功能和设备行为的一切必要规格。
目前,PA行规已对所有通用的测量变送器和其它选择的一些设备类型作了具体规定,这些设备如:
(1) 测压力.液位.温度和流量的变送器
(2) 数字量输入和输出
(3) 模拟量输入和输出
(4) 阀门
(5) 定位器

  MODBUS是MODICON公司为该公司生产的PLC设计的一种通信协议,从其功能上看,可以认为是一种现场总线。它通过24种总线命令实现PLC与外界的信息交换。具有MODBUS接口的PLC可以很方便的进行组态。
MODBUS传输协议定义了控制器可以识别和使用的信息结构,而不须考虑通信网络的拓扑结构。它定义了各种数据帧格式,描述了控制器访问另一设备的过程,怎样作出应答响应,以及可检查和报告的错误。
MODBUS有两种传送方式,RTU(Remote Terminal Unit)方式和ASCⅡ方式。MODBUS以LSB在先的形式传送数字量,以MSB在先的形式传送模拟量。MODBUS把通信参与者规定为“主站”(MASTER)和“从站”(SLAVE)。主站可向多个从站发送通信请求,最多可达247个从站。每个从站都有自己的地址编号。
MODBUS的RTU方式规定通信字符串的最后两个字节用于传递循环冗余校验数据。其校验方式是将整个字符串(不包括最后两个字节)的所有字节按规定的方式进行位移并进行XOR(异或)计算。接收方在收到该字符串时按同样的方式进行计算,并将结果同收到的循环冗余校验的两个字节进行比较,如果一致则认为通信正确,如果不一致,则认为通信有误,从站将发送CRC错误应答。MODBUS中RTU采用CRC-16的冗余校验方式。
控制器与PLC之间通信的内容包括主站对从站的读取和写入,MODBUS规定,只有主站具有主动权,从站只能被动的响应,包括回答出错信息。数据通信的一般格式如下:
从功能上讲,MODBUS包括24种命令,每一功能都有相应的功能码。最基本的功能主要包括AI/AO、DI/DO的数据传送, PLC如果支持MODBUS,那么都应该包含这些基本命令。PLC将模拟量和数字量存放在不同的寄存器中。模拟量在PLC中是保存在寄存器(Holding Register)中,数字量保存在线圈中(Holding Coils)。
主站:从站地址   功能码     数据起始地址   数据量     CRC校验码
从站:从站地址   功能码       数据量       应答数据   CRC校验码
MODBUS除了定义通信功能码外,同时还定义了出错码,这有助于通信主站发现通信的错误内容和原因,并采取相应措施,从而保证了通信的可靠进行。
MODBUS定义的出错信息为:指定的地址错误、指定的数据量出错、从站自身的错误、无法应答请求或执行要求指令、从站无暇处理主站发送的通信请求指令等。错误信息对应错误代码。主站在接收到错误码后,根据错误的原因采取相应措施。如:改变数据地址、加大发送间隔、重发等。

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