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一、MODBUS

MODBUS協(xié)議是應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)絡和其他設備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標準。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡，進行集中監(jiān)控。此協(xié)議定義了一個控制器能認識使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡進行通信的。它描述了控制器請求訪問其他設備的過程，如回應來自其他設備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域和內(nèi)容的公共格式。當在MODBUS網(wǎng)絡上通訊時，此協(xié)議決定 每個控制器須要知道它們的設備地址，識別按地址發(fā)來的消息，決定要產(chǎn)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(xié)議發(fā)出。在其他網(wǎng)絡上，包含了MODBUS協(xié)議的消息轉(zhuǎn)換為在此網(wǎng)絡上使用的幀或包結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)換也擴展了根據(jù)具體的網(wǎng)絡解決節(jié)地址、路由路徑及錯誤檢測的方法。

1、在MODBUS網(wǎng)絡上轉(zhuǎn)輸標準的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、信號位、傳輸波特率、奇偶校驗。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)，即僅一臺設備（主設備）能初始化傳輸（查詢）。其他設備（從設備）根據(jù)主設備查詢提供的數(shù)據(jù)做出相應反應。典型的主設備包括主機和可編程儀表，典型的從設備是可編程控制器。主設備可單獨和從設備通信，也能以廣播方式和所有從設備通信。如果單獨通信，從設備返回一幀消息作為回應，如果是以廣播方式，則不作任何回應。MODBUS協(xié)議建立了主設備查詢的格式：設備(或廣播)地址、功能代碼、所有要發(fā)送的數(shù)據(jù)、錯誤檢測域。從設備回應消息也由MODBUS協(xié)議構(gòu)成，包括確認要行動的域、任何要返回的數(shù)據(jù)和錯誤檢測域。如果在消息接收過程中發(fā)生錯誤，或從設備不能執(zhí)行其命令，從設備將建立錯誤消息并把它作為回應發(fā)送出去。

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

3、查詢一回應周期

①、查詢

查詢消息中的功能代碼告之被選中的從設備要執(zhí)行何種功能。數(shù)據(jù)段包含了從設備要執(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備的信息：從何寄存器開始讀及要讀的寄存器數(shù)量，錯誤檢測域為從設備提供了一種驗證消息內(nèi)容是否正確的方法。

②、回應

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

二、CANBUS

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

三、PROFIBUS

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

在采用PROFIBUS標準系統(tǒng)中，不同制造廠商所生產(chǎn)的設備無需對其接口進行特別調(diào)整就可通信。PROFIBUS協(xié)議由三個兼容部分組成：分散化外圍設備PROFIBUS-DP（DECENTRALIZED PERIPHERY）,過程自動化PROFIBUS-PA(PROCESSAUTOMATION)和現(xiàn)場總線報文規(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現(xiàn)。

（摘錄電動機軟啟動器入門與實用案例）