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Profibus和Modbus的區別

2019-02-25 16:27:30 合肥鴻昇自動化科技有限公司 閱讀

PROFIBUS 是目前國際上通用的現場總線標準之一,以其獨特的技術特點、嚴格的認證規范、開放的標準、眾多廠商的支持和不斷發展的應用行規,已成為重要的和應用廣泛的現場總線標準。

現場總線通訊協議包括三個主要部分:


(1). Profibus-DP:主站和從站之間采用輪循的通訊方式,主要應用于自動化系統中單元級和現場級通信;


(2). PROFIBUS PA:電源和通信數據通過總線并行傳輸,主要用于面向過程自動化系統集成中單元級和現場級通訊;


(3). PROFIBUS FMS:定義了主站和主站之間的通訊模型,主要用于自動化集成系統和車間級的過程數據交換;


其中,Profibus-DP 是高速網絡,通訊速率達到2M。Profibus-DP可以連接遠程I/O、執行機構、智能馬達控制器、人機界面HMI、閥門定位器、變頻器等智能設備,

一條Profibus-DP總線可以多連接123 個從站設備。

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Profibus-DP的拓撲結構可以是總線型、星型和樹型,通訊介質可以是屏蔽雙絞線、光纖,也支持紅外傳輸,采用雙絞線時,不加中繼器遠通訊距離可達1.2公里,多可以采用9 個中繼器,遠通訊距離可達9公里。采用光纖時,遠通訊距離可達100 公里以上,其中采用多膜光纖,兩點間遠距離可達3公里,采用單膜光纖時,兩點間遠距離可達3 公里。


Modbus協議是一種適用于工業控制領域的主從式串口通訊協議,它采用查詢通訊方式進行主從設備的信息傳輸,可尋址1-247個設備地址范圍。

協議包括廣播查詢和單獨設備查詢兩種方式,二者區別就是廣播查詢不需要從設備回應信息。當在一Modbus網絡上通信時,此協議決定了每個控制器須要知道它們的設備地址,識別按地址發來的消息,決定要產生何種行動。如果需要回應,控制器將生成反饋信息并用Modbus協議發出。在其它網絡上,包含了Modbus協議的消息轉換為在此網絡上使用的幀或包結構。這種轉換也擴展了根據具體的網絡解決節地址、路由路徑及錯誤檢測的方法。

在ModBus系統中有2種傳輸模式可選擇。這2種傳輸模式與從機PC通信的能力是同等的。選擇時應視所用ModBus主機而定,每個ModBus系統只能使用一種模式,不允許2種模式混用。一種模式是ASCII(美國信息交換碼),另一種模式是RTU(遠程終端設備)。

用戶選擇想要的模式,包括串口通信參數(波特率、校驗方式等),在配置每個控制器的時候,在一個Modbus網絡上的所有設備都必須選擇相同的傳輸模式和串口參數。所選的ASCII或RTU方式僅適用于標準的Modbus網絡,它定義了在這些網絡上連續傳輸的消息段的每一位,以及決定怎樣將信息打包成消息域和如何解碼。在其它網絡上(像MAP和Modbus Plus)Modbus消息被轉成與串行傳輸無關的幀。

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傳輸模式特性

 ASCII可打印字符便于故障檢測,而且對于用高級語言(如Fortran)編程的主計算機及主PC很適宜。RTU則適用于機器語言編程的計算機和PC主機。

 用RTU模式傳輸的數據是8位二進制字符。如欲轉換為ASCII模式,則每個RTU字符首先應分為高位和低位兩部分,這兩部分各含4位,然后轉換成十六進制等量值。用以構成報文的ASCII字符都是十六進制字符。ASCII模式使用的字符雖是RTU模式的兩倍,但ASCII數據的譯碼和處理更為容易一些,此外,用RTU模式時報文字符必須以連續數據流的形式傳送,用ASCII模式,字符之間可產生長達1s的間隔,以適應速度較慢的機器。

控制器能設置為兩種傳輸模式(ASCII或RTU)中的任何一種在標準的Modbus網絡通信。

ASCII模式

當控制器設為在Modbus網絡上以ASCII(美國標準信息交換代碼)模式通信,一個信息中的每8位字節作為2個ASCII字符傳輸,如數值63H用ASCII方式時,需發送兩個字節,即ASCII“6"(0110110)和ASCII”3“(0110011),ASCII字符占用的位數有7位和8位,國際通用7位為多。這種方式的主要優點是字符發送的時間間隔可達到1秒而不產生錯誤。

代碼系統

· 十六進制,ASCII字符0...9,A...F

· 消息中的每個ASCII字符都是一個十六進制字符組成

每個字節的位

· 1個起始位

· 7個數據位,小的有效位先發送

· 1個奇偶校驗位,無校驗則無

1個停止位(有校驗時),2個Bit(無校驗時)

錯誤檢測域

· LRC(縱向冗長檢測)

RTU模式

當控制器設為在Modbus網絡上以RTU模式通信,在消息中的每個8Bit字節按照原值傳送,不做處理,如63H,RTU將直接發送01100011。這種方式的主要優點是:數據幀傳送之間沒有間隔,相同波特率下傳輸數據的密度要比ASCII高,傳輸速度更快 。

代碼系統

8位二進制,十六進制數0...9,A...F

消息中的每個8位域都是一或兩個十六進制字符組成

每個字節的位

1個起始位

8個數據位,小的有效位先發送

1個奇偶校驗位,無校驗則無

1個停止位(有校驗時),2個Bit(無校驗時)

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