工业上的总线分类

合集下载

三种工业总线及其中的现场总线

一，工业总线三种基本类型*传感器级总线，即485总线网络*设备级总线，即HART总线网络*现场总线，即FieldBus现场总线网络现场总线定义：现场总线是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网现场总线分为以下几种：下面就几种主流的现场总线做一简单介绍。

1、基金会现场总线（FoundationFieldbus 简称FF）这是以美国Fisher-Rousemount公司为首的联合了横河、ABB、西门子、英维斯等80家公司制定的ISP协议和以Honeywell公司为首的联合欧洲等地150余家公司制定的WorldFIP协议于1994年9月合并的。

该总线在过程自动化领域得到了广泛的应用，具有良好的发展前景。

基金会现场总线采用国际标准化组织ISO的开放化系统互联OSI的简化模型（1，2，7层），即物理层、数据链路层、应用层，另外增加了用户层。

FF分低速H1和高速H2两种通信速率，前者传输速率为31.25Kbit/秒，通信距离可达1900m，可支持总线供电和本质安全防爆环境。

后者传输速率为1Mbit/秒和2.5Mbit/秒，通信距离为750m和500m，支持双绞线、光缆和无线发射，协议符号IEC1158-2标准。

FF的物理媒介的传输信号采用曼切斯特编码。

2、CAN（ControllerAreaNetwork控制器局域网）最早由德国BOSCH公司推出，它广泛用于离散控制领域，其总线规范已被ISO国际标准组织制定为国际标准，得到了Intel、Motorola、NEC等公司的支持。

CAN协议分为二层：物理层和数据链路层。

CAN的信号传输采用短帧结构，传输时间短，具有自动关闭功能，具有较强的抗干扰能力。

CAN支持多主工作方式，并采用了非破坏性总线仲裁技术，通过设置优先级来避免冲突，通讯距离最远可达10KM/5Kbps/s，通讯速率最高可达40M /1Mbp/s，网络节点数实际可达110个。

已有多家公司开发了符合CAN协议的通信芯片。

总线技术的分类和特点

总线技术的分类和特点随着现代信息技术的快速发展，各种设备逐渐普及并开始互联互通。

而设备之间的通信则离不开数据传输，而总线技术就是一种重要的数据传输方式。

总线技术（Bus Technology）指的是在计算机中集成的一种数据传输系统，其作用是将各种设备通过数据线连接在一起进行数据交互和控制。

总线技术的发展和应用，对于促进电子信息产业的繁荣发展和提高数据传输效率具有不可替代的作用。

本文将介绍总线技术的分类和特点。

一、总线技术的分类总线技术可以根据其使用的领域，分为计算机总线和工业现场总线两个大的类别。

在计算机总线方面，又可细分为ISA总线、VESA总线、PCI总线、AGP总线以及USB总线等几个子类。

1. ISA总线ISA总线是个使用较早的总线技术，主要应用在PC机和IBM 电脑上。

这种总线速度较慢、传输数据带宽有限，已经基本被更好的总线技术所取代。

2. VESA总线VESA总线（英文名称VESA Local Bus）一度被视为取代ISA 总线的主要技术。

它在16位宽的数据总线中，带宽可高达132Mbps。

但是，由于VESA总线的使用和开发成本过高，因此仅限制于少数厂商的硬件产品中。

3. PCI总线PCI总线（英文名称：Peripheral Component Interconnect）是一种新一代的外部I/O总线，是目前最为普遍的总线技术。

它可以支持多种硬件设备的连接，例如：图形加速卡、声卡、USB卡、网卡、磁盘控制器等。

PCI总线的传输速度有一定的保障，因此许多主板都采用这种总线技术。

4. AGP总线AGP总线(Advanced Graphics Port)也叫高级图像端口。

这种总线技术是一种新型的专用于图形加速卡的总线技术，其传输速度较之PCI总线要快得多。

5. USB总线USB总线（Universal Serial Bus）是另一种目前广泛采用的计算机总线技术，一般用于与外部设备的接口，如鼠标、打印机、扫描仪等。

工业现场总线体系介绍

工业现场总线体系介绍工业现场总线（Industrial Fieldbus）是一种用于工业控制领域的通讯系统技术，它能够实现多个设备之间的数据交换和通信。

工业现场总线系统是由若干个节点组成的，每个节点可以连接一个或多个设备，包括传感器、执行器、PLC（可编程逻辑控制器）等。

总线系统可以实现设备之间的数据传输、控制指令传达等功能。

总线系统的主要作用是使各个设备之间可以实现信息的共享和集成。

传统的控制系统往往需要大量的硬件设备和复杂的布线，而总线系统可以通过一个统一的总线将各个设备连接在一起，大大减少了系统的复杂性和成本。

此外，总线系统还具有灵活性和可扩展性强的特点，可以根据实际需求对系统进行调整和升级。

工业现场总线的发展可以追溯到20世纪80年代初，当时的西门子公司首先提出了一种用于连接PLC的域总线系统，即PROFIBUS。

随后，其他公司也相继推出了自己的总线系统，如施耐德电气的Modbus、ABB的FieldBus和Yokogawa的HART等。

总线系统通常由以下几个组成部分构成：总线介质、节点、传输协议和应用软件。

总线介质是指传输信号的媒介，可以是电缆、光纤或无线信号。

不同的总线系统使用不同的总线介质，如PROFIBUS使用双绞线，而FOUNDATION Fieldbus使用双绞线或光纤。

节点是总线系统中的每个设备，每个节点都有唯一的地址。

节点可以是传感器、执行器、PLC等，它们通过总线与其他设备进行通信和数据交换。

节点可以发送和接收数据，根据命令进行相应的操作。

传输协议是总线系统中节点之间通信的规范和约定。

传输协议定义了数据的格式、传输速率、错误检测和纠正等功能。

不同的总线系统使用不同的传输协议，如PROFIBUS使用RS-485作为物理层协议，而FOUNDATION Fieldbus使用HART作为物理层协议。

应用软件是用于配置和管理总线系统的软件。

应用软件可以用于设置节点的地址、数据采集和监控、故障诊断等功能。

现场总线的发展历程、特点及分类、主要应用,使用方法

现场总线的发展历程、特点及分类、主要应用,使用方法现场总线（Fieldbus）是一种新型的工业通信技术，它是以数字化的方式将数据传输到工业现场设备和控制系统之间的通信总线。

现场总线的出现大大提高了工业自动化的可靠性、效率、安全和灵活性。

下面将介绍现场总线的发展历程、特点及分类、主要应用和使用方法。

一、发展历程现场总线的发展可追溯到20世纪70年代，当时欧洲的一些机构开始研究数字控制系统。

80年代初，德国联邦教育研究部门的PLC工艺小组提出了“第三代工厂控制理论”，并提出了“现场总线”的概念。

90年代初，现场总线开始应用于工业自动化领域，并逐渐发展成为主流的工业通信技术。

二、特点及分类1. 特点（1）数字化传输：现场总线采用数字化通信方式，避免了模拟信号的干扰和失真，提高了数据的可靠性和准确性。

（2）灵活性：现场总线可以连接多种类型的设备和控制系统，实现设备之间的信息交换和协同工作。

（3）可扩展性：现场总线可以根据工业自动化系统的需求进行扩展和升级，具有很高的灵活性和适应性。

（4）实时性：现场总线可以实现实时数据传输和控制，提高了工业生产的效率和精度。

（5）安全性：现场总线支持加密和认证技术，保障了工业通信的安全性和可靠性。

2. 分类目前常用的现场总线主要有以下几种：（1）Profibus：是德国西门子公司研发的一种现场总线，可以实现高速数据传输和设备的实时控制。

（2）Modbus：是Modicon公司开发的一种现场总线，适用于数据采集和控制。

（3）CAN总线：是一种广泛应用于汽车和工业控制领域的现场总线，具有高速、可靠、抗干扰等特点。

（4）DeviceNet：是美国罗克韦尔公司开发的一种现场总线，适用于工业设备之间的通信和控制。

三、主要应用现场总线广泛应用于各个工业领域，包括制造业、石化、水处理、电力等。

主要应用包括以下几个方面：（1）数据采集和监控：现场总线可以实现对工业设备的数据采集和监控，提高了生产过程的可靠性和效率。

工业总线可分为以下三种基本类型

单片机作业工业总线与温度测量班级：学号：姓名：工业总线可分为以下三种基本类型:传感器级总线、设备级总线和现场总线。

传感器级和设备级总线属于较低层次的工业网络,用于处理传感器、行程开关、继电器、接触器和阀门定位器这类工业设备;而现场总线是一种较高层次的工业网络,用于完成一些过程控制器或现场仪表之间的通信。

另外,由于设备级总线和现场总线有时完成相同的功能,因此它们之间是相互关联的,并且可同时存在于同一系统中(现场总线是用于过程控制现场仪表与控制室之间的一个标准的、开放的、双向的多站数字通信系统。

随着计算机技术、通讯技术、集成电路技术的发展，以全数字式现场总线（FIELDBUS）为代表的互联规范，正在迅猛发展和扩大。

由于采用现场总线将使控制系统结构简单，系统安装费用减少并且易于维护；用户可以自由选择不同厂商、不同品牌的现场设备达到最佳的系统集成等一系列的优点，现场总线技术正越来越受到人们的重视。

近十几年由于现场总线的国际标准不能建立，现场总线发展的种类较多，约有40余种：如德国西门子公司Siemens的ProfiBus，法国的FIP，英国的ERA，挪威的FINT，Echelon公司的LONWorks，PhenixContact公司的InterBus，RoberBosch公司的CAN，Rosemounr公司的HART，CarloGarazzi公司的Dupline，丹麦ProcessData公司的P-net，PeterHans公司的F-Mux，以及ASI（ActraturSensorInterface），MODBus，SDS，Arcnet，国际标准组织-基金会现场总线FF：FieldBusFoundation，WorldFIP，BitBus，美国的DeviceNet与ControlNet等等。

现场总线的种类主要有：基金会现场总线FF；ProfiBus；WorldFIP；ControlNet/DeviveNet；CAN等1、基金会现场总线FF现场总线基金会包含100多个成员单位，负责制订一个综合IEC/ISA标准的国际现场总线。

现场总线的发展历程、特点及分类、主要应用,使用方法

现场总线的发展历程、特点及分类、主要应用,使用方法一、现场总线的发展历程现场总线(Fieldbus)技术起源于20世纪80年代，当时主要是为了解决工业控制系统中数据传输和设备互联的问题。

随着技术的不断发展，现场总线技术已经成为现代工业自动化领域的关键技术之一。

1. 20世纪80年代初期，现场总线技术的研究与应用逐渐兴起，主要应用于石油、化工、钢铁等行业的过程控制系统。

2. 20世纪90年代，随着工业控制系统的发展和技术的进步，现场总线技术得到了广泛应用，几乎涵盖了所有工业生产领域。

3. 21世纪初至今，现场总线技术已经成为工业自动化系统的核心技术，越来越多的企业使用现场总线技术实现设备互联和数据传输。

二、现场总线的特点1. 开放性：现场总线技术遵循统一的国际标准，实现了不同厂商设备之间的互通互联。

2. 高可靠性：现场总线技术采用数字通信技术，具有抗干扰能力强和数据传输可靠的特点。

3. 高效率：现场总线技术可以实现设备之间的直接通信，减少了传统集中控制方式中的数据处理环节，提高了系统的响应速度和工作效率。

4. 易扩展性：现场总线技术采用网络式结构，扩展设备非常方便，可以根据实际需要进行灵活配置。

5. 低成本：现场总线技术可以减少布线、降低系统复杂度，从而减轻了系统维护和运行成本。

三、现场总线的分类根据现场总线的应用领域、通信协议和传输速率等特点，现场总线主要分为以下几类：1. 过程自动化现场总线：如FOUNDATION Fieldbus、PROFIBUS PA 等，主要用于过程控制系统中，实现设备之间的数据传输和控制。

2. 工厂自动化现场总线：如PROFIBUS DP、DeviceNet、CANopen 等，主要用于工厂自动化系统中，实现设备之间的数据交换和通信。

3. 传感器/执行器现场总线：如AS-i、IO-Link等，主要用于传感器、执行器等设备之间的通信。

四、现场总线的主要应用现场总线技术广泛应用于石油、化工、钢铁、电力、造纸、建材等工业领域，主要用于以下几个方面：1. 设备监控与控制：通过现场总线实现设备之间的实时数据采集、监控和控制。

常见总线标准

常见总线标准一、常见总线标准的概述1.总线标准的定义总线标准，简单来说，就是规范电子设备之间通信的一套规则。

在计算机、通信、工业控制等领域，设备之间的数据传输和通信至关重要。

为此，制定了一系列的总线标准，以保证设备之间高效、稳定、可靠地传输数据。

2.常见总线标准的分类常见的总线标准有多种，根据应用领域和传输速率等方面的差异，大致可以分为以下几类：（1）计算机总线标准：如PCI、AGP、USB等，主要用于计算机内部各种设备之间的通信。

（2）通信总线标准：如RS-232、RS-485、CAN等，主要用于通信设备之间的数据传输。

（3）工业控制总线标准：如Modbus、Profibus、CAN等，主要用于工业自动化设备之间的通信。

（4）音频/视频总线标准：如HDMI、DisplayPort等，主要用于音视频设备之间的数据传输。

二、常见总线标准的特点与比较1.不同总线标准的差异各种总线标准在传输速率、传输距离、传输介质、拓扑结构等方面都有所不同。

例如，USB3.0和HDMI等高速传输总线，其传输速率远高于传统的串行通信总线如RS-232。

2.常见总线标准的优势与局限性常见总线标准在各自领域具有明显的优势，如PCI总线在计算机内部设备通信中具有高带宽、低延迟的特点；RS-485总线在通信领域具有传输距离远、抗干扰能力强的优势。

但同时，各种总线标准也存在局限性，如兼容性问题、扩展性不足等。

三、常见总线标准在实际应用中的案例1.计算机硬件领域的应用：如显卡、声卡、网卡等硬件设备，均采用总线标准与计算机主板进行通信。

2.通信领域的应用：如光纤通信、无线通信等，均采用相应的通信总线标准进行数据传输。

3.工业控制领域的应用：如PLC（可编程逻辑控制器）与其他设备之间的通信，采用Modbus、Profibus等工业控制总线标准。

四、总线标准的未来发展展望1.新兴技术的冲击与挑战随着物联网、大数据、云计算等新兴技术的发展，对总线标准提出了更高的要求。

工业常用总线总结

目录INTERBUS系统用总线工行业中，用于连接传感器/执行器的信号到计算机控制站，是一种开放的串行总线系统。

距离：分布式，最长距离可达12.8km，系统安装费用低。

传输介质：双绞线、光缆、红外线等，网络可在各种工业环境联接，并可混合使用。

PROFIBUS-DP/FMS总线PROFIBUS – DP的DP即Decentralized Periphery。

它具有高速低成本，用于设备级控制系统与分散式I/O的通信。

它与PROFIBUS－PA（Process Automation ）、PROFIBUS-FMS (Fieldbus MessageCAN系统用总线AS INTERFACE系统用总线ASI现场总线能够直接连接二进制执行器和传感器，形成自动化底层控制系统，是属于现场总线（FIELDBUS）下层设备层的监控网络系统；是一个比较小的低成本的属于设备层的总线技术。

Device Net系统用总线Devicenet是90年代中期发展起来的一种基于CAN（Controller AreaNetwork）技术的开放型、符合全球工业标准的低成本、高性能的通信网络，最初由美国Rockwell公司开发应用。

Devicenet现已成为国际标准IEC62026-3《低压开关设备和控制设备控制器设备接口》，并已被列为欧洲标准，也是实际上的亚洲和美洲的设备网标准。

2002年10月DeviceNet被批准为中国国家标准GB/T18858.3-2002，并于2003.4.1起实施。

目前，Devicenet技术属于"开放DeviceNet厂商协会"ODVA组织所有及推广。

ODVA在世界范围拥有300多家著名自动化设备厂商的会员（如Rockwell、ABB、Omron等）。

我国的ODVA组织由上海电器科学件间的可互换性的同时，减少了配线和安装工业自动化设备的成本和时间。

DeviceNet不仅仅使设备之间以一根电缆互相连接和通讯，更重要的是它给系统所带来的设备级的诊断功能。

应用在电子设备中的几种工业现场总线

应用在电子设备中的几种工业现场总线【摘要】在信号处理机和显示控制台等工电子设备中，工业现场总线起着重要的作用，它代表了设备信号的传输能力。

本文简要介绍了应用在电子设备中的几种重要工业现场总线，对比它们之间的异同，说明现在各总线结构存在的问题并对发展前景进行了展望。

【关键词】工业现场总线；带宽；MULTIBUS；VME；CPCI1.引言现场总线是指应用在生产现场与微机化测量控制设备之间实现双向多节点通信的系统，是一种开放式、全数字化、多点通信的底层控制网络。

在电子设备的产品应用中，工业现场总线在应用中起着重要的作用，它代表了设备信号的传输能力。

如：MULTIBUS、VME，STD、PC-104、CPCI等，在过去的工业产品结构中，主要采用了MULTIBUS总线，随着工业技术的进步，现在发展了VME 总线及CPCI总线。

本文着重介绍一下MULTIBUS、VME及CPCI三种总线的应用。

2.MULTIBUS总线2.1 功能与特点如图1所示，MULTIBUS总线是一种异步的多重处理系统总线，在单板计算机、存储器和扩展的I/O板之间传输8位或16位数据，支持主设备、从设备和智能从设备。

最初的早期，计算机寻址能力及传输能力有限，MULTIBUS总线很好的满足了单板计算机之间的数据交换，并且其可靠的传输系统及多主机之间的工作匹配，在军品的工业系列中得到的了广泛的应用，由于其总线信号设计简单，易于扩展，在老一代的电子产品中起着重要的作用。

2.2 总线应用如图2所示，286主板为8M的主频，加载DSP芯片，在不同的机箱插槽实现数据传输，信息解算等，由286主板将数据结果传输到下一环节，同一类型的DSP芯片在不同的机箱中可以互相替换，信号传输的能力受总线速度的限制。

新一代的应用中，数据传输采取网络交换，数据量大大增加，MULTIBUS 总线成为发展的瓶颈。

随着工业技术的进步，计算机技术得到了迅猛的发展，数据交换的速度要求总线的能力越来越高，相匹配于速度的要求出现了VME及后来发展的CPCI总线。

常用现场总线种类介绍

常用现场总线种类介绍现场总线是一种用于工业现场的数字通讯网络，它可以连接各种智能设备，如传感器、控制器、执行器等，实现数据交换和控制功能。

现场总线有很多种类型，根据不同的应用领域、通讯协议和物理层标准，可以分为以下几类FF现场总线：一种专门用于过程自动化的现场总线，采用面向内容的编址方案和非破坏性的仲裁机制，支持多主站和分布式控制。

LonWorks现场总线：一种基于神经元芯片的分布式智能控制网络，最初用于楼宇自动化，后来扩展到工业自动化、数据采集、SCADA系统等领域。

Profibus现场总线：一种德国推出的现场总线标准，包括DP型、FMS 型和PA型三种子类型，分别适用于加工自动化、一般自动化和过程自动化。

CAN总线：一种最早用于汽车电子控制系统的现场总线，具有高速、高可靠、高性价比的特点，后来应用到工业自动化、医疗设备、航空航天等领域。

Devicenet：一种基于CAN技术的低成本、高性能的通讯网络，可以将各种工业设备连接到网络上，消除了硬接线的成本和复杂度，提供了设备级诊断功能。

HART总线：一种兼容4~20mA模拟信号的数字通讯标准，采用FSK频移键控信号，在模拟信号上叠加数字信号进行双向通讯，数据传输率为1.2kbps。

— 1 —CC-Link现场总线：一种由三菱电机为主导推出的现场总线，可以将控制和信息数据同时以10Mbit/s高速传送至现场网络，具有性能卓越、使用简单、应用广泛、节省成本等优点。

P-NET现场总线：一种由丹麦公司开发的现场总线，采用多重主站和多重网络结构，支持多重通信方式，适用于过程自动化、制造业自动化等领域。

WorldFIP现场总线：一种法国推出的现场总线，采用单一总线结构来适应不同应用领域的需求，不同应用领域采用不同的总线速率，支持多种通信方式和双总线结构。

— 2 —。

工业常用总线总结

目录INTERBUS系统用总线 ----------------------------------------------------------------------2 PROFIBUS-DP/FMS总线 -------------------------------------------------------------------2 CAN系统用总线 ------------------------------------------------------------------------------2 AS INTERFACE系统用总线-----------------------------------------------------------------3 DEVICE NET系统用总线--------------------------------------------------------------------3 EIB(EUROPE INSTALLATION BUS)用总线电缆 ----------------------------------------4 1553B总线 ------------------------------------------------------------------------------------4 MIC总线----------------------------------------------------------------------------------------4 VXI总线（我国军用） ----------------------------------------------------------------------5 LXI总线技术 ----------------------------------------------------------------------------------5 PXI总线 ----------------------------------------------------------------------------------------6INTERBUS系统用总线InterBus是一个传感器/调节器总线系统，特别适用于工业用途，能够提供从控制级设备至底层限定开关的一致的网络互联。

工控领域最流行的九大现场总线

工控领域最流行的九大现场总线目前国际上有40多种现场总线，但没有任何一种现场总线能覆盖所有的应用面，按其传输数据的大小可分为3类：传感器总线（sensorbus），属于位传输；设备总线（devicebus），属于字节传输；现场总线，属于数据流传输。

1、FF现场总线FF现场总线基金会是由WORLDFIPNA（北美部分，不包括欧洲）和ISPFoundation 于1994年6月联合成立的，它是一个国际性的组织，其目标是建立单一的、开放的、可互操作的现场总线国际标准。

这个组织给予了IEC现场总线标准起草工作组以强大的支持。

这个组织目前有l00多成员单位，包括了全世界主要的过程控制产品及系统的生产公司。

1997年4月这个组织在中国成立了中国仪协现场总线专业委员会（CFC）。

致力于这项技术在中国的推广应用。

FF成立的时间比较晚，在推出自己的产品和把这项技术完整地应用到工程上相对于PROFIBUS和WORLDFIP要晚。

但是正由于FF是 1992年9月成立的，是以FisherRosemount公司为核心的ISP（可互操作系统协议）与WORLDFIPNA两大组织合并而成的，因此这个组织具有相当实力：目前FF在IEC现场总线标准的制订过程中起着举足轻重的作用。

现场总线基金会自成立以来，经过十年的发展，已经形成了一个开放的、全数字化的工业通信系统，并在上世纪末开始进入中国市场，推动了中国的工业自动化技术进步，并开始了大型全区域系统集成的应用。

一个开放式的总线协议，很重要的一点就是有多少设备支持这个协议。

否则，这个协议的开放性就没有意义了。

在无线和远程I/O管理方面，现场总线基金会发布了基金会远程运营管理初步规范。

新的技术规范是基金会面向无线和远程I/O进行远程运营管理解决方案的一部分，面向远程运营管理设备定义了代表基金会HART设备的现场总线变送器模块。

该模块可以显示有线HART及无线HART设备。

此外，该规范还描述了通过基金会高速以太网（HSE）传输基本HART命令协议接触HART设备进行配置和资产管理的理想方法。

完整版工业自动化领域各种总线协议规范接口

完整版工业自动化领域各种总线协议规范接口工业自动化领域的总线协议规范接口是实现设备之间数据通信的关键技术。

在工业自动化系统中，各种设备（如PLC、传感器、执行器等）需要通过总线协议进行数据交换，以实现自动化控制和监测。

本文将详细介绍工业自动化领域常见的几种总线协议规范接口。

一、Modbus协议Modbus是一种串行通信协议，广泛应用于工业自动化领域。

它具有简单、开放、易于实现的特点，能够实现不同设备之间的数据传输。

Modbus协议定义了一种主从结构的通信方式，主设备通过读写从设备的寄存器来实现数据交换。

该协议支持不同的物理介质，如串口、以太网等。

二、Profibus协议Profibus是一种用于工业自动化领域的现场总线协议。

它分为DP（分布式式）和PA（过程自动化）两种类型。

DP用于工厂自动化，PA用于过程自动化。

Profibus协议采用主从结构，主设备负责控制和配置从设备。

它支持高速数据传输和实时通信，并具有高可靠性和灵便性的特点。

三、CAN（Controller Area Network）总线CAN总线是一种广泛应用于汽车和工业控制领域的串行通信协议。

它采用主从结构，支持多主设备同时工作。

CAN总线具有高可靠性、抗干扰能力强、实时性好的特点。

它适合于多节点、分布式控制系统，能够实现设备之间的快速数据传输和实时通信。

四、Ethernet/IP协议Ethernet/IP是一种基于以太网的工业自动化通信协议。

它采用TCP/IP协议作为传输层，支持实时和非实时通信。

Ethernet/IP协议具有高带宽、高可靠性和灵便性的特点，适合于大规模工业自动化系统。

它能够实现设备之间的快速数据交换和远程监测。

五、Profinet协议Profinet是一种基于以太网的工业自动化通信协议。

它具有高速、实时和可靠的特点，适合于各种工业自动化应用场景。

Profinet协议支持多种通信方式，如RT （实时）、IRT（异步实时）和NRT（非实时）。

工业总线协议

工业总线协议引言工业总线协议在现代工业自动化系统中起着至关重要的作用。

它是一种用于在工业环境中进行设备与设备之间通信的标准化协议。

本文将介绍工业总线协议的定义、分类、特点以及应用领域。

定义工业总线协议是一种用于在工业控制系统中进行通信的协议。

它提供了一种可靠且高效的通信方式，用于将各种设备连接在一起并实现数据传输。

这些设备包括传感器、执行器、控制器等，在工业自动化系统中起到关键作用。

分类工业总线协议可以根据其通信方式和传输介质的不同进行分类。

常见的工业总线协议有以下几种：1. CAN总线CAN（Controller Area Network）总线是一种常用于汽车电子和工业领域的串行通信总线。

它采用两线制的方式进行数据传输，并具有高可靠性和实时性的特点。

CAN总线广泛应用于汽车电子、工厂自动化、仪器仪表等领域。

2. ProfibusProfibus（Process Field Bus）是一种用于工业自动化领域的串行通信协议。

它被广泛应用于控制系统、传感器和执行器之间的数据交换。

Profibus具有高速、可靠和灵活性的特点，适用于各种各样的工厂环境。

3. ModbusModbus是一种常用的工业通信协议，用于工厂自动化系统中的设备间通信。

Modbus协议基于串行通信方式，并具有简单、易于实现和跨平台等优点。

它被广泛应用于监控系统、PLC、仪器仪表和数据采集等设备之间的通信。

4. Ethernet/IPEthernet/IP是基于以太网的工业通信协议，用于在设备之间传输数据。

它采用标准以太网技术，并支持TCP/IP协议栈。

Ethernet/IP广泛应用于自动化控制系统、机器人系统和工业网络等领域。

5. ProfinetProfinet是一种用于工业自动化领域的以太网通信协议。

它支持实时通信和传输大量数据，适用于高性能和复杂的自动化系统。

Profinet被广泛应用于自动化设备、机器人系统和工艺控制等领域。

工业总线可分为以下三种基本类型

单片机作业工业总线与温度测量班级：学号：姓名：工业总线可分为以下三种基本类型:传感器级总线、设备级总线和现场总线。

随着计算机技术、通讯技术、集成电路技术的发展，以全数字式现场总线（FIELDBUS）为代表的互联规范，正在迅猛发展和扩大。

几种现场总线介绍

现场总线百科名片现场总线结构图现场总线是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络，也称现场网络。

也就是将传感器、各种操作终端和控制器间的通讯及控制器之间的通讯进行特化的网络。

原来这些机器间的主体配线是ON/OFF、接点信号和模拟信号，通过通讯的数字化，使时间分割、多重化、多点化成为可能，从而实现高性能化、高可靠化、保养简便化、节省配线（配线的共享）。

现场总线简介它是一种工业数据总线，是自动化领域中底层数据通信网络。

按照IEC的解释现场总线是指安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。

简单说，现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA模拟信号及普通开关量信号的传输。

定义是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。

主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。

主要用于制造业、流程工业、交通、楼宇、电力等方面的自动化系统中。

典型的现场总线技术 2003年4月，IEC61158 Ed.3现场总线标准第3版正式成为国际标准，规定10种类型的现场总线。

Type 1 TS61158现场总线 Type 2 ControlNet和Ethernet/IP现场总线 Type 3 Profibus现场总线 Type 4 P-NET现场总线 Type 5 FF HSE现场总线 Type 6 SwiftNet现场总线 Type 7 World FIP现场总线 Type 8 Interbus现场总线 Type 9 FF H1现场总线 Type 10 PROFInet现场总线现场总线的特点及优点 (1) 全数字化通信 (2) 开放型的互联网络 (3) 互可操作性与互用性 (4) 现场设备的智能化 (5) 系统结构的高度分散性 (6) 对现场环境的适应性现场总线的特点现场控制设备具有通信功能，便于构成工厂底层控制网络。

工业上的总线分类

总线技术按总线所在位置分类，可以把总线分为外部总线、内部总线和片内总线：一、外部总线：1、RS-232-C总线；2、RS-485总线；3、IEEE-488总线；4、SCSI总线；5、IDE总线；6、USB总线；7、Fire wire串行总线（IEEE-1394）；8、Centronics总线；二、内部总线（PC内部总线1-3）1、FSB总线；2、HT总线；HT总线是AMD 为K8平台专门设计的高速串行总线，它的发展历史可回溯到1999年，原名为“LDT总线”（Lightning Data Transport），闪电数据传输。

3、QPI总线；5、SPI总线；6、SCI总线；三、系统总线1、VESA总线；2、数据总线（DB）、控制总线（CB）、地址总线（AB）；3、IBM PC总线；4、ISA总线；5、EISA总线；6、PCI总线；PCI（peripheral component interconnect）总线是当前最流行的总线之一，它是由Intel公司推出的一种局部总线。

它定义了32位数据总线，且可扩展为64位。

7、APG总线；8、2IC（intel integrated circuit bus)管理总线该总线是有飞利浦公司于80年代为音频和视频设备开发的串行总线，主要运用于服务器。

9、MCA总线；（微通道结构总线）在计算机系统总线中，还有另一大类为适应工业现场环境而设计的系统总线10、STD总线；12、PC/104总线；13、Compact PCI；Compact PCI的意思是“坚实的PCI”，是当今第一个采用无源总线底板结构的PCI系统，是PCI总线的电气和软件标准加欧式卡的工业组装标准，是当今最新的一种工业计算机标准。

14、PCI-E总线PCI Express采用的也是目前业内流行这种点对点串行连接，比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。

常见总线简介CAN、USART、SPI、SCI等

任何一个微处理器都要与一定数量的部件和外围设备连接，但如果将各部件和每一种外围设备都分别用一组线路与CPU直接连接，那么连线将会错综复杂，甚至难以实现。

为了简化硬件电路设计、简化系统结构，常用一组线路，配置以适当的接口电路，与各部件和外围设备连接，这组共用的连接线路被称为总线。

采用总线结构便于部件和设备的扩充，尤其制定了统一的总线标准则容易使不同设备问实现互连。

微机中总线一般有内部总线、系统总线和外部总线。

内部总线是微机内部各外围芯片与处理器之间的总线，用于芯片一级的互连；而系统总线是微机中各插件板与系统板之间的总线，用于插件板一级的互连；外部总线则是微机和外部设备之间的总线，微机作为一种设备，通过该总线和其他设备进行信息与数据交换，它用于设备一级的互连。

另外，从广义上说，计算机通信方式可以分为并行通信和串行通信，相应的通信总线被称为并行总线和申行总线。

并行通信速度快、实时性好，但由于占用的口线多，不适于小型化产品；而串行通信速率虽低，但在数据通信吞吐量不是很大的微处理电路中则显得更加简易、方便、灵活。

串行通信一般可分为异步模式和同步模式。

随着微电子技术和计算机技术的发展，总线技术也在不断地发展和完善，而使计算机总线技术种类繁多，各具特色。

下面仅对微机各类总线中目前比较流行的总线技术分别加以介绍。

一、内部总线1.I2C总线I2C(Inter-IC)总线10多年前由Philips公司推出，是近年来在微电子通信控制领域广泛采用的一种新型总线标准。

它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简化，器件封装形式小，通信速率较高等优点。

在主从通信中，可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线上，通过地址来识别通信对象。

2.SPI总线串行外围设备接口SPI(serialperipheralinterface；)总线技术是Motorola公司推出的一种同步串行接口。

Motorola公司生产的绝大多数MCU(微控制器)都配有SPI硬件接口，如68系列MCU。

工业总线介绍

Ø CAN
1. CAN 总线的产生与发展控制器局部网（CAN－CONTROLLER AREA NETWORK）是 BOSCH 公司为现代汽车应用领先推出的一种多主机局部网，由于其卓越性能现已广泛应用于工业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门。控制器局部网将在我国迅速普及推广。 □ 随着计算机硬件、软件技术及集成电路技术的迅速发展，工业控制系统已成为计算机技术应用领域中最具活力的一个分支，并取得了巨大进步。由于对系统可靠性和灵活性的高要求，工业控制系统的发展主要表现为：控制面向多元化，系统面向分散化，即负载分散、功能分散、危险分散和地域分散。分散式工业控制系统就是为适应这种需要而发展起来的。这类系统是以微型机为核心，将 5C 技术--COMPUTER（计算机技术）、CONTROL（自动控制技术）、COMMUNICATION（通信技术）、CRT（显示技术）和 CHANGE（转换技术）紧密结合的产物。它在适应范围、可扩展性、可维护性以及抗故障能力等方面，较之分散型仪表控制系统和集中型计算机控制系统都具有明显的优越性。典型的分散式控制系统由现场设备、接口与计算设备以及通信设备组成。现场总线（FIELDBUS）能同时满足过程控制和制造业自动化的需要，因而现场总线已成为工业数据总线领域中最为活跃的一个领域。现场总线的研究与应用已成为工业数据总线领域的热点。尽管目前对现场总线的研究尚未能提出一个完善的标准，但现场总线的高性能价格比将吸引众多工业控制系统采用。同时，正由于现场总线的标准尚未统一，也使得现场总线的应用得以不拘一格地发挥，并将为现场总线的完善提供更加丰富的依据。控制器局部网 CAN（CONTROLLER AERANETWORK）正是在这种背景下应运而生的。由于 CAN 为愈来愈多不同领域采用和推广，导致要求各种应用领域通信报文的标准化。为此，1991 年 9 月 PHILIPS SEMICONDUCTORS 制订并发布了 CAN 技术规范（VERSION 2.0）。该技术规范包括 A 和 B 两部分。 2.0A 给出了曾在 CAN 技术规范版本 1.2 中定义的 CAN 报文格式，而 2.0B 给出了标准的和扩展的两种报文格式。此后，1993 年 11 月 ISO 正式颁布了道路交通运载工具--数字信息交换--高速通信控制器局部网（CAN）国际标准（ISO11898），为控制器局部网标准化、规范化推广铺平了道路。 2. CAN 总线特点 CAN 总线是德国 BOSCH 公司从 80 年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通信速率可达 1MBPS。CAN 总