仪表通讯协议分类.ppt

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1、仪表通讯协议分类及其特点学习课件主讲人:东油什么是通讯协议通讯协议又称通信规程,是指通讯双方对数据传送控制的一种约定。约定中包括对数据格式,同步方式,传送速度,传送步骤,检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定,通信双方必须共同遵守,它也叫做链路控制规程。通讯协议分类常用的仪表通讯协议有:modbus通讯协议RS-232通讯协议RS-485通讯协议HART通讯协议。第一讲Modbus协议Modbus协议Modbus协议最初由Modicon公司开发出来,在1979年末该公司成为施耐德自动化部门的一部分,现在Modbus已经是工业领域全球最流行

2、的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。由于modbus协议是完全公开透明的,所需的软硬件又非常简单,这就使它成为了一种通用的工业标准。许多工业设备,包括PLC,DCS,智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。Modbus通讯协议特点Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结

3、构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。modbus通讯方式modbus通讯协议是一种主从式异步半双工通信协议,采用主从式通讯结构,可以使一个主站对应多个从站进行双向通信。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程,如何回应来自其它设备的请求,以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。Modbus协议Modbus协议包括ASCII、RTU等通讯方式,并没有规定物理层。此协议定义了控制器能够认识和使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的Modbus。Modbus的ASC

4、II、RTU协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式,数据通讯采用主-从方式,主站发出数据请求消息,从站接收到正确消息后就可以发送数据到主站以响应请求;主站也可以直接发消息修改从站的数据,实现双向读写。主/从原理Modbus协议当在一Modbus网络上通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上,包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的

5、方法。Modbus协议当在网络上通信时,Modbus协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成应答并使用Modbus协议发送给询问方。Modbus协议Modbus协议需要对数据进行校验,串行协议中除有奇偶校验外,ASCII模式采用LRC校验,RTU模式采用16位CRC校验。另外,Modbus采用主从方式定时收发数据,在实际使用中如果某从站点断开后(如故障或关机),主端可以诊断出来,而当故障修复后,网络又可自动接通。因此,Modbus协议的可靠性较好。Modbus与OSI参考模

6、型Modbus之ASCII通讯方式地址码:从站的地址(8位)功能码:主站发送,告诉从站执行功能(8位)数据区:具体数据内容(N*8位)校验码:LRC校验(8位)起始位:用“:”号,(3AH)(ASCII为58)停止位:用“CR”(0DH),“LF”(0AH)数据位内容由程序编写,所有信息通讯均用ASCII码形式发送和接收。起始位地址码功能码数据区校验码停止位数据帧数据帧广播模式(只用于写操作)非广播模式Modbus之RTU通讯方式地址码、功能码、数据区与ASCII通讯相同。校验码:CRC校验(16位)起始位:无字符,保持无信号时间大于10ms。

7、停止位:无字符,保持无信号时间大于10ms。数据内容由通讯程序编写,所有的信息均用十六进制形式发送和接收。起始位地址码功能码数据区校验码停止位第二讲RS-232通讯协议RS-232通讯协议RS-232是美国电子工业协会EIA(ElectronicIndustryAssociation)制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号通常。RS-232接口以9个引脚(DB-9)或是25个引脚(DB-25)的型态出现,一般个人计算机上会有两组RS-232接口,分别称为COM1和COM2。RS-232接口RS-232通讯协议R

8、S-232标准设有25条信号线和9条信号线两种,包括一个主通道和一个辅助通道。在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如

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