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一、MODBUS

MODBUS協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)和其他設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)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。此協(xié)議定義了一個(gè)控制器能認(rèn)識(shí)使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的。它描述了控制器請(qǐng)求訪問其他設(shè)備的過程，如回應(yīng)來自其他設(shè)備的請(qǐng)求，以及怎樣偵測(cè)錯(cuò)誤并記錄。它制定了消息域和內(nèi)容的公共格式。當(dāng)在MODBUS網(wǎng)絡(luò)上通訊時(shí)，此協(xié)議決定 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)，控制器將生成反饋信息并用MODBUS協(xié)議發(fā)出。在其他網(wǎng)絡(luò)上，包含了MODBUS協(xié)議的消息轉(zhuǎn)換為在此網(wǎng)絡(luò)上使用的幀或包結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)換也擴(kuò)展了根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)解決節(jié)地址、路由路徑及錯(cuò)誤檢測(cè)的方法。

1、在MODBUS網(wǎng)絡(luò)上轉(zhuǎn)輸標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS口是使用RS-232C兼容串行接口，它定義了連接口的針腳、電纜、信號(hào)位、傳輸波特率、奇偶校驗(yàn)。控制器能直接或經(jīng)由MODEM組網(wǎng)。控制器通信使用主一從技術(shù)，即僅一臺(tái)設(shè)備（主設(shè)備）能初始化傳輸（查詢）。其他設(shè)備（從設(shè)備）根據(jù)主設(shè)備查詢提供的數(shù)據(jù)做出相應(yīng)反應(yīng)。典型的主設(shè)備包括主機(jī)和可編程儀表，典型的從設(shè)備是可編程控制器。主設(shè)備可單獨(dú)和從設(shè)備通信，也能以廣播方式和所有從設(shè)備通信。如果單獨(dú)通信，從設(shè)備返回一幀消息作為回應(yīng)，如果是以廣播方式，則不作任何回應(yīng)。MODBUS協(xié)議建立了主設(shè)備查詢的格式：設(shè)備(或廣播)地址、功能代碼、所有要發(fā)送的數(shù)據(jù)、錯(cuò)誤檢測(cè)域。從設(shè)備回應(yīng)消息也由MODBUS協(xié)議構(gòu)成，包括確認(rèn)要行動(dòng)的域、任何要返回的數(shù)據(jù)和錯(cuò)誤檢測(cè)域。如果在消息接收過程中發(fā)生錯(cuò)誤，或從設(shè)備不能執(zhí)行其命令，從設(shè)備將建立錯(cuò)誤消息并把它作為回應(yīng)發(fā)送出去。

2、在其他類型網(wǎng)絡(luò)上轉(zhuǎn)輸在其他網(wǎng)絡(luò)上，控制器使用對(duì)等技術(shù)通信，故任何控制都能初始和其他控制器器的通信。這樣在單獨(dú)的通信過程中，控制器既可作為主設(shè)備也可以作為從設(shè)備。提供的多個(gè)內(nèi)部通道可允許同時(shí)發(fā)生的傳輸進(jìn)程。在消息位，MODBUS協(xié)議仍提供了主一從原則，盡管網(wǎng)絡(luò)通信的方法是“對(duì)等”。如果一臺(tái)控制器發(fā)送一個(gè)消息，它只是作為設(shè)備，并期望從設(shè)備得到回應(yīng)。同樣，當(dāng)控制器接收到一個(gè)消息，它將建立一個(gè)從設(shè)備回應(yīng)格式并返回給發(fā)送的控制器。

3、查詢一回應(yīng)周期

①、查詢

查詢消息中的功能代碼告之被選中的從設(shè)備要執(zhí)行何種功能。數(shù)據(jù)段包含了從設(shè)備要執(zhí)行功能的任何附加信息。例如，功能代碼03是要求從設(shè)備讀保持寄存并返回它們的內(nèi)容。數(shù)據(jù)段必須包含要告之從設(shè)備的信息：從何寄存器開始讀及要讀的寄存器數(shù)量，錯(cuò)誤檢測(cè)域?yàn)閺脑O(shè)備提供了一種驗(yàn)證消息內(nèi)容是否正確的方法。

②、回應(yīng)

如果從設(shè)備產(chǎn)生一個(gè)正常的回應(yīng)，在回應(yīng)消息中的功能代碼是在查詢消息中的功能代碼回應(yīng)。數(shù)據(jù)段包括了從設(shè)備收集的數(shù)據(jù)：像寄存器值或狀態(tài)。如果有錯(cuò)誤發(fā)生，功能代碼將被修改以用于指出回應(yīng)消息是錯(cuò)誤的，同時(shí)數(shù)據(jù)段包含了描述此錯(cuò)誤信息的代碼。錯(cuò)誤檢測(cè)域允許主設(shè)備確認(rèn)消息內(nèi)容是否可用。

二、CANBUS

CAN總線協(xié)議在應(yīng)用過程中，用戶層直接訪問數(shù)據(jù)鏈接層，每個(gè)廠商提供的數(shù)據(jù)調(diào)用方式各不相同，而CAN總線的標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定應(yīng)用層的相關(guān)信息，因此CAN總線設(shè)備的兼容性和互換性不是很規(guī)范。而且，隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，CAN總線協(xié)議在實(shí)際工業(yè)控制應(yīng)用過程中，即使執(zhí)行一些簡(jiǎn)單的分布式網(wǎng)絡(luò)，除了標(biāo)準(zhǔn)中的物理層和數(shù)據(jù)鏈接層外，客戶還要求有更多的功能，如發(fā)送長(zhǎng)于8字節(jié)的數(shù)據(jù)塊、響應(yīng)和確定數(shù)據(jù)傳送、標(biāo)識(shí)符分配、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)等。如果這些功能正確執(zhí)行，通信和應(yīng)用過程的界線就十分清晰，將明顯提高各個(gè)廠商之間的設(shè)備互換性和兼容性。

三、PROFIBUS

PROFIBUS是PROCESS FIELD BUS的簡(jiǎn)寫，是由以西門子公司為主的幾十家德國(guó)公司和研究共同推出的。在制造業(yè)自動(dòng)化、流程工業(yè)自動(dòng)化和樓宇、交通、電力等其他自動(dòng)化領(lǐng)域，PROFIBUS得到廣泛的應(yīng)用。

在采用PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)中，不同制造廠商所生產(chǎn)的設(shè)備無需對(duì)其接口進(jìn)行特別調(diào)整就可通信。PROFIBUS協(xié)議由三個(gè)兼容部分組成：分散化外圍設(shè)備PROFIBUS-DP（DECENTRALIZED PERIPHERY）,過程自動(dòng)化PROFIBUS-PA(PROCESSAUTOMATION)和現(xiàn)場(chǎng)總線報(bào)文規(guī)范PROFIBUS-FMS(FIELDBUSMESSAGE SPECIFICATION),如下圖：

原則上只要微處理器配有外部的異步串行接口（UART），PROFIBUS協(xié)議在任何微處理器上都可以實(shí)現(xiàn)。

（摘錄電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器入門與實(shí)用案例）