亚洲色婷婷六月亚洲婷婷6月_ 最全整理工業(yè)通訊上的領(lǐng)域各種總線(xiàn) 協(xié)議規范接口

“智能制造之家”

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寫(xiě)在面前

大家好，我是李孟宦，號主小智前同事~

作為一個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)工程師，我們在面對PLC、HMI、DCS、SCADA、MES這些傳統知識更新的同時(shí)，IIoT、ICT、OPC UA、TSN等各種新的技術(shù)也不斷向我們發(fā)起挑戰，這是一個(gè)萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代，工業(yè)通訊成為我們必備知識之一，就像前面小智在文章：

自動(dòng)化早已不是原來(lái)的自動(dòng)化，為何你卻還是原來(lái)的你

當中提到的一樣，當時(shí)代拋棄你的時(shí)候，或許連招呼都不會(huì )打~

如果你想到的不是上面的各種協(xié)議，那估計也會(huì )是各種各樣的廠(chǎng)商名稱(chēng)

確實(shí)，工業(yè)領(lǐng)域具有自身的特殊性，因此造就了眾多的總線(xiàn)，工業(yè)以太網(wǎng)，接口，協(xié)議，標準。

就現場(chǎng)總線(xiàn)而言，目前世界上依然存在著(zhù)大概40余種，大家比較熟悉的有西門(mén)子的ProfiBus，PhenixContact公司的InterBus，羅克韋爾的的DeviceNet與ControlNet等等。

由于行業(yè)特性的不同，在不同的行業(yè)，也存在著(zhù)不同的總線(xiàn)協(xié)議，各種各樣的現場(chǎng)總線(xiàn)大都用于過(guò)程自動(dòng)化、醫藥領(lǐng)域、加工制造、交通運輸、國防、航天、農業(yè)和樓宇等領(lǐng)域，大概不到十種的總線(xiàn)占有80%左右的市場(chǎng)。

或許對于大家來(lái)說(shuō)，耳熟能詳應該就是Profinet,Profibus，Ethernet/ip,Ethercat，Sercos III,CANOpen這些了吧，畢竟各種招聘里面全是這些~

為了讓大家清晰的了解，分了品牌進(jìn)行逐一描述：

西門(mén)子

協(xié)議/總線(xiàn)/

接口名稱(chēng)

牽頭廠(chǎng)商

說(shuō)明

PROFINET

西門(mén)子

PROFIBUS & PROFINET國際組織（PI）提出，是基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動(dòng)化總線(xiàn)標準。PROFINET 為自動(dòng)化通信領(lǐng)域提供了一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò )解決方案，囊括了諸如實(shí)時(shí)以太網(wǎng)、運動(dòng)控制、分布式自動(dòng)化、故障安全以及網(wǎng)絡(luò )安全等當前自動(dòng)化領(lǐng)域的內容。

PROFIBUS

西門(mén)子

PROFIBUS & PROFINET國際組織（PI）提出基于現場(chǎng)總線(xiàn)的自動(dòng)化標準。

通過(guò)一根總線(xiàn)電纜，PROFIBUS可將控制器或控制系統與現場(chǎng)級的分布式現場(chǎng)設備（傳感器和執行器）連接，并且允許與更高級別的通信系統進(jìn)行一致性數據交換。

PROFIBUS的一致性是基于統一的、標準的、獨立于應用的通信協(xié)（所謂的PROFIBUS DP），它是支持工廠(chǎng)自動(dòng)化、過(guò)程自動(dòng)化、運動(dòng)控制及安全相關(guān)領(lǐng)域的現場(chǎng)總線(xiàn)解決方案。

AS-I

西門(mén)子

AS-i是直接連接現場(chǎng)傳感器，執行器的總線(xiàn)系統。生產(chǎn)過(guò)

程的自動(dòng)化是絕對離不開(kāi)傳感器和執行器的。

全球領(lǐng)先的執行器和傳感器廠(chǎng)商均為AS-i 提供支持?？蓮? AS-i 協(xié)會(huì )獲得相關(guān)的電氣和機械技術(shù)規范。

IO-Link

西門(mén)子

2008年由西門(mén)子研發(fā)并開(kāi)始使用，IO-Link（IEC61131-9）是一種開(kāi)放式標準串行通信協(xié)議，允許從支持IO-Link的傳感器和設備進(jìn)行雙向交換數據，并連接到主站。

IO-Link主站可以通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò )，現場(chǎng)總線(xiàn)或背板總線(xiàn)傳輸此數據，使數據可通過(guò)工業(yè)信息系統（PLC，HMI等）進(jìn)行即時(shí)操作或用于長(cháng)期分析。

每個(gè)IO-Link傳感器都有一個(gè)描述設備及其IO-Link功能的IODD（IO設備描述）文件。

羅克韋爾

協(xié)議/總線(xiàn)/

接口名稱(chēng)

牽頭廠(chǎng)商

說(shuō)明

CIP

ODVA

CIP是EtherNet/IP、DeviceNet、CompoNet和ControlNet的等協(xié)議的統一應用層協(xié)議。

CIP包含一整套消息和服務(wù)，用于收集制造自動(dòng)化應用程序的控制、安全、同步、運動(dòng)、配置等信息。

該協(xié)議由Open DeviceNet Vendors Association (ODVA)管理。

DeviceNet

羅克韋爾

DeviceNet是一個(gè)開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò )標準。規范和協(xié)議都是開(kāi)放的— 廠(chǎng)商將設備連接到系統時(shí)，無(wú)需購買(mǎi)硬件、軟件或許可權。

任何人都能以少量的復制成本從開(kāi)放式DeciceNet供貨商協(xié)會(huì )（ODVA）獲得DeviceNet規范。

任何制造（或有打算制造）DeviceNet產(chǎn)品的公司都可以加入ODVA，并參加對DeviceNet規范進(jìn)行增補的技術(shù)工作組。

EtherNet/IP

羅克韋爾

Ethernet/IP是由ODVA所開(kāi)發(fā)并得到了羅克韋爾自動(dòng)化的強大支持。EtherNet/IP指的是'以太網(wǎng)工業(yè)協(xié)議'(Ethernet Industrial Protocol)。它定義了一個(gè)開(kāi)放的工業(yè)標準，將傳統的以太網(wǎng)與工業(yè)協(xié)議相結合。

EtherNet/IP是基于TCP/IP系列協(xié)議，因此采用以原有的形式OSI層模型中較低的4層。

所有標準的以太網(wǎng)通信模塊，如PC接口卡、電纜、連接器、集線(xiàn)器和開(kāi)關(guān)都能與 EtherNet/IP 一起使用。

ControlNet

羅克韋爾

ControlNet是面向控制層的實(shí)時(shí)性現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，在同

一物理層介質(zhì)鏈路上提供時(shí)間關(guān)鍵性I/O數據和報文數據，包括程序的上載/下載，組態(tài)數據和端到端的報文傳遞等通訊支持。

羅克韋爾自動(dòng)化公司的設計之初就提出了三層網(wǎng)絡(luò )的概念,分別是以太網(wǎng)，Controlnet網(wǎng)，Deveicenet網(wǎng)，上層信息用于全廠(chǎng)的數據采集和程序維護;中層自動(dòng)化和控制層實(shí)現實(shí)時(shí)I/O的控制,控制器的互鎖和報文的傳送;底層設備網(wǎng)用于底層設備的低成本,高效率的信息集成.

博世、倍福、三菱、歐姆龍、施耐德

協(xié)議/總線(xiàn)/

接口名稱(chēng)

牽頭廠(chǎng)商

說(shuō)明

EtherCat

倍福

EtherCAT（以太網(wǎng)控制自動(dòng)化技術(shù)）是一個(gè)開(kāi)放架構，以以太網(wǎng)為基礎的現場(chǎng)總線(xiàn)系統，其名稱(chēng)的CAT為控制自動(dòng)化技術(shù)（Control Automation Technology）字首的縮寫(xiě)。EtherCAT是確定性的工業(yè)以太網(wǎng)，最早是由德國的Beckhoff公司研發(fā)。

Modbus

施耐德

現已發(fā)展為包括Modbus RTU、ModbusASCII、Modbus TCP:

Modbus RTU是一種開(kāi)放標準、允許通過(guò)串行連接進(jìn)行通信的二進(jìn)制編碼協(xié)議。

Modbus ASCII也是一種開(kāi)放標準、支持串行連接的ASCII編碼協(xié)議.

Modbus/TCP是一種開(kāi)放標準、它將Modbus RTU有效負載封裝在TCP數據

包中，并對功能碼進(jìn)行了一些限制。

CC-Link

三菱

CC-Link是由日本三菱電機開(kāi)發(fā)，并被其他日本供應商廣泛采用的一種現場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議。

目前有四種CC-Link格式：

CC-Link

CC-Link LT（用于低通信需求設備的

輕量化版本）

CC-Link Safety（高可靠性版本，符合IEC 61508 SIL3和ISO13849-1 Cat 4標準）

CC-Link IE（工業(yè)以太網(wǎng)版）典型的CC-Link

通信介質(zhì)包括雙絞線(xiàn)和光纖

CANOpen

博世

由Bosch公司領(lǐng)導的一個(gè)歐洲機構研究出一個(gè)協(xié)議原型，

由此發(fā)展成為CANopen規范。

CANopen不僅定義了應用層和通信子協(xié)議，而且為可編

程系統、不同器件、接口、應用子協(xié)議定義了大量的行規，

遵循這些行規開(kāi)發(fā)出的CANopen設備將能夠實(shí)現不同公司產(chǎn)品間的互操作。另外，CANopen協(xié)議是免許可證的，任何組織和個(gè)人都可以開(kāi)發(fā)支持CANopen協(xié)議的設備而不用支付版稅，這也是CANopen得到迅猛發(fā)展的重要原因之一。CANopen目前已在汽車(chē)工業(yè)控制系

統，公共交通運輸系統，醫療設備，海運電子設備和建筑自動(dòng)化系統中取得了廣泛的應用，是將CAN應用推向深化的理想選擇。

SERCOS

博世

SERCOS網(wǎng)絡(luò )通訊協(xié)議接口，是世界上唯一一個(gè)標準化的

（IEC61491和通訊的協(xié)議標準EN61491）用于控制器與驅動(dòng)器之間的通訊協(xié)議接口，有現場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議SERCOS I 和SERCOS II,還有實(shí)時(shí)以太網(wǎng)協(xié)議SERCOS III

Host Link

歐姆龍

ost Link是歐姆龍為其舊PLC系列開(kāi)發(fā)的協(xié)議，但是，許多新的歐姆龍PLC仍然可以使用HostLink協(xié)議進(jìn)行通信。

它是基于A(yíng)SCII碼的RS-232總線(xiàn)協(xié)議。

其它

協(xié)議/總線(xiàn)/

接口名稱(chēng)

牽頭廠(chǎng)商

說(shuō)明

OPC

OPC基金會(huì )

這個(gè)不用介紹

HSE

現場(chǎng)總線(xiàn)基金會(huì )

HSE(High Speed Ethernet Fieldbus)由現場(chǎng)總線(xiàn)基金會(huì )組織(FF)制定，是對FF-H1的高速網(wǎng)段的解決方案，它與H1現場(chǎng)總線(xiàn)整合構成信息集成開(kāi)放的體系結構。

FF HSE的1-4層由現有的以太網(wǎng)、TCP/IP和IEEE標準所定義，HSE和H1使用同樣的用戶(hù)層，現場(chǎng)總線(xiàn)信息規范（FMS）在H1中定義了服務(wù)接口，現場(chǎng)設備訪(fǎng)問(wèn)代理（FDA）為HSE提供接口。

用戶(hù)層規定功能模塊、設備描述（DD）、功能文件（CF）以及系統管理（SM）。

HSE網(wǎng)絡(luò )遵循標準的以太網(wǎng)規范，并根據過(guò)程控制的需要適當增加了一些功能，但這些增加的功能可以在標準的Ethernet結構框架內無(wú)縫地進(jìn)

HSE

現場(chǎng)總線(xiàn)基金會(huì )

用戶(hù)層規定功能模塊、設備描述（DD）、功能文件（CF）以及系統管理（SM）。

RS232/RS485

EIA

RS232由美國電子工業(yè)協(xié)會(huì )(EIA)聯(lián)合貝爾系統、調制解調器廠(chǎng)家及計算機終端生產(chǎn)廠(chǎng)家共同制定的用于串行通訊的標準。它的全名是“數據終端設備(DTE)和數據通訊設備(DCE)之間串行二進(jìn)制數據交換接口技術(shù)標準”該標準規定采用一個(gè)25個(gè)腳的DB-25連接器，對連接器的每個(gè)引腳的信號內容加以規定，還對各種信號的電平加以規定。后來(lái)簡(jiǎn)化成了DB-9連接器，從而成為事實(shí)標準。

RS485是一個(gè)定義平衡數字多點(diǎn)系統中的驅動(dòng)器和接收器的電氣特性的標準，該標準由電信行業(yè)協(xié)會(huì )和電子工業(yè)聯(lián)盟定義。

BACnet

美國供熱、制冷與空調工程師協(xié)會(huì )

樓宇自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò )數據通信協(xié)議BACnet由美國供熱、制冷與空調工程師協(xié)會(huì )組織的標準項目委員會(huì )135P于1995年6月正式通過(guò)制定。

一般樓宇自控設備從功能上講分為兩部分：一部分專(zhuān)門(mén)處

理設備的控制功能；另一部分專(zhuān)門(mén)處理設備的數據通信功能。

而B(niǎo)ACnet就是要建立一種統一的數據通信標準，使得設備可以互操作。BACnet協(xié)議只是規定了設備之間通信的規則，并不涉及實(shí)現細節。

PowerLink

標準化組織EPSG

POWERLINK=CANopen Ethernet

鑒于以太網(wǎng)的蓬勃發(fā)展和CANopen在自動(dòng)化領(lǐng)域里的廣闊應用基礎，EthernetPOWERLINK 融合了這兩項技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，即擁有了Ethernet的高速、開(kāi)放性接口，以及CANopen在工業(yè)領(lǐng)域良好的SDO 和PDO 數據定義，在某種意義上說(shuō)POWERLINK就是Ethernet

上的CANopen，物理層、數據鏈路層使用了Ethernet介質(zhì)，而應用層則保留了原有的SDO 和PDO對象字典的結構。

DNP3

IEEE

DNP(Distributed Network Protocol,分布式網(wǎng)絡(luò )規約)是一種應用于自動(dòng)化組件之間的通訊協(xié)議，常見(jiàn)于電力、水處理等行業(yè)。SCADA可以使用DNP協(xié)議與主站、RTU、及IED進(jìn)行通訊。

DNP協(xié)議標準由IEEE提出，參考了IEC 870-5、以及其他一些IEC協(xié)議。主要為了解決SCADA行業(yè)中，協(xié)議混雜、沒(méi)有公認標準的問(wèn)題。

LonWorks

施朗

美國埃施朗公司基于LonWorks協(xié)議的一個(gè)網(wǎng)絡(luò )平臺，也叫做LonWorks平臺。

該平臺廣泛應用于許多行業(yè)，包括半導體制造、照明控制系統、能源管理系統、HVAC系統、安防系統、家庭自動(dòng)化、消費電器控制、公共街道照明/監控/控制和加油站控制。

在工業(yè)控制系統中使用的通信協(xié)議在不同的行業(yè)、不同的區域和不同的供應商之間差別很大。更多參見(jiàn)：最詳細的工業(yè)網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)與協(xié)議總結解讀（現場(chǎng)總線(xiàn)、工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)無(wú)線(xiàn)）

03 一些不成熟的想法與建議

認知與信息蠶繭：

其實(shí)互聯(lián)網(wǎng)對于我們大部分人來(lái)說(shuō)是公平的但是由于認知和思維模式的差異，本來(lái)每個(gè)人之間就存在著(zhù)信息差（類(lèi)似于我知道你卻不知道那種），卻被互聯(lián)網(wǎng)放大了，舉個(gè)例子，前期在文中：我在“智造圈”的中年危機與技術(shù)焦慮，我相信你也有

提到了一個(gè)信息檢索的例子，我看到行業(yè)內所謂技術(shù)型公眾號，為了推銷(xiāo)自己的公眾號或者產(chǎn)品，總是通過(guò)這樣或者資料或者軟件下載誘導讀者們先分享朋友圈，然后發(fā)到相關(guān)群里，最后截圖保存，其實(shí)這對于公眾號運營(yíng)者們來(lái)說(shuō)是很正常的操作，但是作為閱讀者，有沒(méi)有想過(guò)，自己是為什么站在了信息不匹配的另一端的？憑什么對于別人唾手可得的東西，你卻需要不情不愿的按照別人既定的套路做?

再舉一個(gè)例子，我也在各種各樣的微信群里，不過(guò)很少說(shuō)話(huà)，總是有太多的朋友喜歡把隨便百度就能找到答案的東西發(fā)在群里來(lái)問(wèn)，在很多大佬看來(lái)這樣的讓你太low，但是轉換思維一想，不正是這些人，才造就了一批靠這些人而崛起的人嗎?因為這樣的需求越多，對于很多來(lái)說(shuō)越是機會(huì )，你要是不信，你可以看看：通過(guò)Google挖掘細分市場(chǎng)的一個(gè)案例

信息蠶繭，有時(shí)候是別人給你編織的，比如頭條，抖音通過(guò)算法推薦就是很典型的例子。還有一種是自己給自己編織的，比如我們公眾號其實(shí)從注冊到現在發(fā)了很多文章，但是有的讀者呢？有著(zhù)自己的思維定式，永遠就只看自己覺(jué)得熟悉的東西，時(shí)間長(cháng)了，放過(guò)太多對自己很有用的知識，思維和方法（可以在群里看到一些問(wèn)題，其實(shí)公眾號文章做了很詳細的介紹）~

究竟是什么造成了這些：

懶

很多人別不承認，比如很多人愿意在群里問(wèn)，也不愿意自己思考，去百度，去解決，習慣了靠別人完成自己本應該完成的操作；

傻

這個(gè)啥不是真傻，而是不思考，比如前面我們說(shuō)了那么多信息檢索的方法，很多人依然還是無(wú)所謂，不思考自己去掌握那些高效的所搜與分析技術(shù)

端著(zhù)

很多人總是覺(jué)得，自己已經(jīng)很牛逼了，你也沒(méi)比我牛逼，為啥說(shuō)我，是的，你覺(jué)得是啥就是，在我看來(lái)，我們每個(gè)人都是傻的，每個(gè)人都也都會(huì )或多或少以自己為中心，總是固執的認為自己認為的就是真理~

有沒(méi)有發(fā)現，上面全是人性的弱點(diǎn)，我想99%的人都或多或少或輕或重有這些缺點(diǎn)，我的建議是：

1.尋找領(lǐng)域內的優(yōu)秀大牛，和他走的很近（不是加個(gè)朋友圈就完事那種，看看他們的生活），學(xué)習別人的方法，態(tài)度，思維模式（很多人所謂的先抄后超）~

2.領(lǐng)域外看看你不知道的世界，這個(gè)世界本身就是不公平的，很多領(lǐng)域外的東西，真的能一下子讓你興奮起來(lái)~

或者很多人覺(jué)得我說(shuō)的太抽象，那可以看看：

你是如何一步步把自己廢掉的

很多人會(huì )吐槽，我說(shuō)了那么半天，沒(méi)說(shuō)具體方法啊，為了你們那一塊錢(qián)，我就說(shuō)點(diǎn)干貨吧，我舉個(gè)例子，網(wǎng)上有那種超級搜索的技術(shù)課程，大概幾十元吧，很多人覺(jué)得不值得，但是其實(shí)對于很多人來(lái)說(shuō)，價(jià)值很高，也有那種教你不用懂Python也能玩爬蟲(chóng)的爬蟲(chóng)課（幾十元到幾百元吧，對我來(lái)說(shuō)真的價(jià)值很高，也有辦法免費獲?。?，不過(guò)思路確實(shí)是這樣的，我都花錢(qián)看過(guò)（交了不少學(xué)費，當然在其中學(xué)會(huì )了很多套路），因為行業(yè)的不同，我覺(jué)得那些所謂的超級搜索還不如我掌握的多~

PS：牽頭廠(chǎng)商不一定是提出廠(chǎng)商或者將其標準化的組織~

硬核專(zhuān)輯

ERP/PLM/MES/SCADA/PLC/工業(yè)軟件研究報告

信息化、數字化、智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案

自動(dòng)化、信息化、數字化、工業(yè)網(wǎng)絡(luò )、仿真與虛擬調試入門(mén)

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