通訊總線與通訊協(xié)議

1、細(xì)數(shù)協(xié)議點(diǎn)滴 Post By：2007/8/14 9:55:00 只看該作者 BACnet與Lonwork協(xié)議已經(jīng)被大家所熟知，那么行業(yè)所涉及的其他協(xié)議又有哪些呢？這里為大家編輯整理了一些協(xié)議，供大家學(xué)習(xí)與參考。下面向大家介紹一下其他協(xié)議：（1）OPC OPC（用于過(guò)程控制的OLE）是一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。它由一些世界上占領(lǐng)先地位的自動(dòng)化系統(tǒng)和硬件、軟件公司與微軟（Microsoft）緊密合作而建立的。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義了應(yīng)用Microsoft操作系統(tǒng)在基于PC的客戶機(jī)之間交換自動(dòng)化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的方法。它是在Microsoft COM、DCOM和Active X技術(shù)的功能規(guī)程基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)一個(gè)開(kāi)放的和互操作的接口標(biāo)

2、準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)是促使自動(dòng)化/控制應(yīng)用、現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)/設(shè)備和商業(yè)/辦公室應(yīng)用之間具有更強(qiáng)大的互操作能力。（2）ODBC 開(kāi)放數(shù)據(jù)庫(kù)互連（ODBC)是Microsoft引進(jìn)的一種早期數(shù)據(jù)庫(kù)接口技術(shù)。它實(shí)際上是ADO的前身。Microsoft引進(jìn)這種技術(shù)的一個(gè)主要原因是，以非語(yǔ)言專用的方式，提供給程序員一種訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容的簡(jiǎn)單方法。換句話說(shuō)，訪問(wèn) DBF文件或Access Basic以得到MDB文件中的數(shù)據(jù)時(shí)，無(wú)需懂得Xbase程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。事實(shí)上，Visual C+就是這樣一個(gè)程序設(shè)計(jì)平臺(tái)，即Microsoft最初是以O(shè)DBC為目標(biāo)的。ODBC的確能履行承諾，提供對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容的訪問(wèn)，并且沒(méi)有太多的

3、問(wèn)題。它沒(méi)有提供數(shù)據(jù)庫(kù)管理器和C之間盡可能最好的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，這種情況是有的，但它多半能像廣告所說(shuō)的那樣去工作。唯一影響ODBC前程的是，它的速度極低，至少較早版本的產(chǎn)品是這樣。ODBC最初面世時(shí)，一些開(kāi)發(fā)者曾說(shuō)，因?yàn)樗俣葐?wèn)題，ODBC永遠(yuǎn)也不會(huì)在數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域產(chǎn)生太大的影響。然而，以 Microsoft的市場(chǎng)影響力，ODBC毫無(wú)疑問(wèn)是成功了。今天，只要有兩種ODBC驅(qū)動(dòng)程序的一種，那么幾乎每一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理器的表現(xiàn)都會(huì)很卓越。（3）Socket 一個(gè)完整的socket有一個(gè)本地唯一的socket號(hào)，由操作系統(tǒng)分配。最重要的是，socket 是面向客戶/服務(wù)器模型而設(shè)計(jì)的，針對(duì)客戶和服務(wù)器程序提供不同的

4、socket系統(tǒng)調(diào)用。客戶隨機(jī)申請(qǐng)一個(gè)socket (相當(dāng)于一個(gè)想打電話的人可以在任何一臺(tái)入網(wǎng)電話上撥號(hào)呼叫)，系統(tǒng)為之分配一個(gè)socket號(hào)；服務(wù)器擁有全局公認(rèn)的 socket ，任何客戶都可以向它發(fā)出連接請(qǐng)求和信息請(qǐng)求(相當(dāng)于一個(gè)被呼叫的電話擁有一個(gè)呼叫方知道的電話號(hào)碼)。Socket利用客戶/服務(wù)器模式巧妙地解決了進(jìn)程之間建立通信連接的問(wèn)題。服務(wù)器socket 半相關(guān)為全局所公認(rèn)非常重要。讀者不妨考慮一下，兩個(gè)完全隨機(jī)的用戶進(jìn)程之間如何建立通信？假如通信雙方?jīng)]有任何一方的socket 固定，就好比打電話的雙方彼此不知道對(duì)方的電話號(hào)碼，要通話是不可能的。 在Internet上有很多這樣的主

5、機(jī)，這些主機(jī)一般運(yùn)行了多個(gè)服務(wù)軟件，同時(shí)提供幾種服務(wù)。每種服務(wù)都打開(kāi)一個(gè)Socket，并綁定到一個(gè)端口上，不同的端口對(duì)應(yīng)于不同的服務(wù)。Socket正如其英文原意那樣，象一個(gè)多孔插座。一臺(tái)主機(jī)猶如布滿各種插座的房間，每個(gè)插座有一個(gè)編號(hào)，有的插座提供220伏交流電， 有的提供110伏交流電，有的則提供有線電視節(jié)目。客戶軟件將插頭插到不同編號(hào)的插座，就可以得到不同的服務(wù)。2 / 5(4)RS232 計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠(yuǎn)程傳輸時(shí)，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。 在串行通訊時(shí)，要求通訊雙

6、方都采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，使不同的設(shè)備可以方便地連接起來(lái)進(jìn)行通訊。RS-232-C接口（又稱 EIA RS-232-C）是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo) 準(zhǔn)。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè)25個(gè)腳的 DB25連接器，對(duì)連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定，還對(duì)各種信號(hào)的電平加以規(guī)定。(5) RS-485 RS-485是雙向、半雙工通信協(xié)議，允許多個(gè)驅(qū)動(dòng)器和接收器掛接在總線上，其中每個(gè)驅(qū)動(dòng)器都能夠脫離總線

7、。該規(guī)范滿足所有RS-422的要求，而且比RS-422穩(wěn)定性更強(qiáng)。具有更高的接收器輸入阻抗和更寬的共模范圍(-7V至+12V)。 接收器輸入靈敏度為200mV，這就意味著若要識(shí)別符號(hào)或間隔狀態(tài)，接收端電壓必須高于+200mV或低于-200mV。最小接收器輸入阻抗為12k，驅(qū)動(dòng)器輸出電壓為1.5V(最小值)、5V(最大值)。 驅(qū)動(dòng)器能夠驅(qū)動(dòng)32個(gè)單位負(fù)載，即允許總線上并聯(lián)32個(gè)12k的接收器。對(duì)于輸入阻抗更高的接收器，一條總線上允許連接的單位負(fù)載數(shù)也較高。RS-485接收器可隨意組合，連接至同一總線，但要保證這些電路的實(shí)際并聯(lián)阻抗不高于32個(gè)單位負(fù)載(375)。(6) EtherNet/IP協(xié)議

8、 EtherNet/IP是ODVA發(fā)起的基于以太網(wǎng)傳輸?shù)膮f(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，全稱為“以太網(wǎng)工業(yè)協(xié)議”。現(xiàn)在這個(gè)協(xié)議受到三大組織的支持：ControlNet International(CI),the Industrial Ethernet Association(IEA),the Open DeviceNet Vender Association (ODVA)。這個(gè)協(xié)議旨在應(yīng)用層建立一個(gè)開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，以構(gòu)建開(kāi)放式的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)。我個(gè)人理解，以太網(wǎng)也就是IEEE802.3只是定義了網(wǎng)絡(luò)下兩層的規(guī)范，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)層，是由IP協(xié)議規(guī)范的，運(yùn)輸層由TCP和UDP，會(huì)話層向上由包含TFTP、SMTP、FTP、 DN

9、S、NFS等協(xié)議的應(yīng)用程序來(lái)構(gòu)成。這就象現(xiàn)場(chǎng)總線CAN協(xié)議規(guī)范底層傳輸，DeviceNet基于CAN定義應(yīng)用層一樣。現(xiàn)在 EtherNet/IP和DeviceNet一樣，都是在傳輸層以上尋找結(jié)合二者特點(diǎn)的規(guī)范，也就是建立一種基于以太網(wǎng)上的，具有DeviceNet協(xié)議擴(kuò)展特性的協(xié)議，那就是EtherNet/IP。這個(gè)協(xié)議對(duì)于原有DeviceNet產(chǎn)品的供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，具有以較少投資換來(lái)以太網(wǎng)接入方案的實(shí)惠，根據(jù)前面的分析，是混合型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方案的一種。（7）Modbus協(xié)議 Modbus協(xié)議最初由Modicon公司開(kāi)發(fā)出來(lái)，在1979年末該公司成為施耐德自動(dòng)化(Schneider Automation

10、)部門的一部分，現(xiàn)在Modbus已經(jīng)是工業(yè)領(lǐng)域全球最流行的協(xié)議。此協(xié)議支持傳統(tǒng)的RS-232、RS-422、RS-485和以太網(wǎng)設(shè)備。許多工業(yè)設(shè)備，包括PLC，DCS，智能儀表等都在使用Modbus協(xié)議作為他們之間的通訊標(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。當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)上通信時(shí)，Modbus協(xié)議決定了每個(gè)控制器須要知道它們的設(shè)備地址，識(shí)別按地址發(fā)來(lái)的消息，決定要產(chǎn)生何種行動(dòng)。如果需要回應(yīng)，控制器將生成應(yīng)答并使用Modbus協(xié)議發(fā)送給詢問(wèn)方。 Modbus協(xié)議包括ASCII、RTU、TCP等，并沒(méi)有規(guī)定物理層。此協(xié)議定義了控制器能夠認(rèn)識(shí)和使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管它們是經(jīng)過(guò)何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的。標(biāo)準(zhǔn)的Modicon控制器使用RS232C實(shí)現(xiàn)串行的Modbus。Modbus的ASCII、RTU協(xié)議規(guī)定了消息、數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、命令和就答的方式，數(shù)據(jù)通訊采用Maser/Slave方式，Master端發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息，Slave端接收到正確消息后就可以發(fā)送數(shù)據(jù)到Master端以響應(yīng)請(qǐng)求；Master端也可以直接發(fā)消息修改Slave端的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)雙向讀寫。 Modbus協(xié)議需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，串行協(xié)議中除有奇偶校驗(yàn)外，ASCII模式采用LRC校驗(yàn)，RTU模式采用16位CRC校驗(yàn)