CAN总线与PROFIBUS总线比较
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；4、I2C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、2I C（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；11、VME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。
CAN总线和PROFIBUS总线
CAN总线和PROFIBUS总线CAN总线和PROFIBUS总线现场总线是应用在生产现场与微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点通信的系统也称为开放式．全数字化．多点通信的底层控制网络。
①现场总线的定义：现场总线是用于现场仪表与控制室之间的一种“全数字化，双向．多变量，多点多站的通信系统”其本质含义表现在以下六个方面：现场通信网络、现场设备互连、互操作性、分散功能模块和开放式互连网络②现场总线的优点：实现了全数字化通信，不同厂家产品互操作；实现了真正的分布式控制(分散式控制)：可以传送多个过程变量的同时可将仪表标识符和简单诊断信息一并传送，可以产生最先进的现场仪表，多变量变送器；提高了测试精度；增强了系统的自治性。
③几种有影响的现场总线技术Lonworks也叫LON(Locai Operating Network)是一种得到广泛应用的现场总线，由美国Echelon公司推出它采用了ISQ／OSI模型的全部七层通讯协议，采用面的对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设计，在智能建筑中得到广泛的应用；CAN(Control Area Network控制局域网)由德国BOSCH公司推出用于汽车内部测量与执行部门之间的数据通信。
国内在三表系统及楼宇自控系统中得到应用。
PROFIBUS：是德国国家标准DINl9245和欧洲标准EN50170的现场总线标准，DP型用于分散外设间的高速数据传输适合于加工自动化领域的应用。
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。
它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。
CAN(Controller Area Network)属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。
较之目前许多RS-485基于R线构建的分布式控制系统而言, 基于CAN总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性：首先, CAN控制器工作于多主方式,网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据,且CAN协议废除了站地址编码,而代之以对通信数据进行编码,这可使不同的节点同时接收到相同的数据,这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强,并且容易构成冗余结构,提高系统的可靠性和系统的灵活性。
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。
CAN总线和PROFIBUS总线
CAN总线和PROFIBUS总线现场总线是应用在生产现场与微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点通信的系统也称为开放式．全数字化．多点通信的底层控制网络。
①现场总线的定义： 现场总线是用于现场仪表与控制室之间的一种“全数字化，双向．多变量，多点多站的通信系统”其本质含义表现在以下六个方面：现场通信网络、现场设备互连、互操作性、分散功能模块和开放式互连网络②现场总线的优点： 实现了全数字化通信，不同厂家产品互操作；实现了真正的分布式控制(分散式控制)：可以传送多个过程变量的同时可将仪表标识符和简单诊断信息一并传送，可以产生最先进的现场仪表，多变量变送器；提高了测试精度；增强了系统的自治性。
③几种有影响的现场总线技术Lonworks也叫LON(Locai Operating Network)是一种得到广泛应用的现场总线，由美国Echelon公司推出它采用了ISQ／OSI模型的全部七层通讯协议，采用面的对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设计，在智能建筑中得到广泛的应用；CAN(Control Area Network控制局域网)由德国BOSCH公司推出用于汽车内部测量与执行部门之间的数据通信。
国内在三表系统及楼宇自控系统中得到应用。
PROFIBUS：是德国国家标准DINl9245和欧洲标准EN50170的现场总线标准，DP型用于分散外设间的高速数据传输适合于加工自动化领域的应用。
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。
它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有 力的技术支持。
CAN(Controller Area Network)属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。
较 之目前许多RS-485基于R线构建的分布式控制系统而言, 基于CAN总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性： 首先, CAN控制器工作于多主方式,网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据,且CAN协议 废除了站地址编码,而代之以对通信数据进行编码,这可使不同的节点同时接收到相同的数据,这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性 强,并且容易构成冗余结构,提高系统的可靠性和系统的灵活性。
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。
工业总线优劣对比研究报告
工业总线优劣对比探究报告摘要：本探究通过对工业总线的优劣对比进行深度分析，包括Modbus、Profibus、CAN、Ethernet等常见工业总线协议的比较。
通过对各个协议的功能特点、适用范围、性能指标、传输速率、可靠性等方面的评估，得出了每种协议的优点和不足之处。
探究结果表明，在实际工业应用中选择合适的工业总线协议对于提高工业自动化系统的可靠性和效率至关重要。
一、引言工业总线是在工业自动化领域中用于实现设备之间通信和数据传输的关键技术。
不同的工业总线协议具有不同的特点和适用范围，如何选择合适的工业总线协议对于提升工业自动化系统的性能起到了至关重要的作用。
二、Modbus协议Modbus协议是一种串行通信协议，常用于工业控制领域。
它具有简易易实现、通信稳定可靠等优点。
但是，Modbus协议在传输速率和带宽方面存在一定的限制，不适用于大规模的数据传输和高速通信。
三、Profibus协议Profibus协议是一种数字串行通信协议，广泛应用于工业自动化领域。
它具有传输速度快、抗干扰能力强等优点。
然而，Profibus协议的设备和网络配置较为复杂，需要专业的技术人员进行维护和管理。
四、CAN协议CAN协议是一种广泛应用于汽车、航空航天和工业自动化等领域的现场总线协议。
它具有传输速率高、可靠性强等优点。
然而，CAN协议的实现复杂度较高，对硬件和软件的要求也相对较高。
五、Ethernet协议Ethernet协议是一种广泛应用于计算机网络中的通信协议。
它具有带宽大、传输距离长等优点。
然而，Ethernet协议在实时性和可靠性方面相对较差，在工业自动化领域应用受到了限制。
六、对比分析通过对以上四种协议的比较分析，可以得出以下结论：1. 在传输速率方面，Ethernet协议明显优于其他三种协议，但在实时性和可靠性方面相对较差。
2. 在实时性和可靠性方面，CAN协议和Profibus协议相对更为卓越。
3. 在硬件和软件的实现复杂度方面，CAN协议的要求相对较高。
modbus通信协议,profibus、FF、CAN总线等几种现场总线知识合集
在工业的发展中，现场总线起着非常重要的作用，主要应用于石油、化工、电力、医药、冶金、加工制造、交通运输、国防、航天、农业和楼宇等领域。
今天小编就给大家介绍一下modbus通信协议，profibus、FF、CAN总线等几种现场总线。
Modbus通信协议Modbus的起源和发展Modbus是由Modicon（现为施耐德电气公司的一个品牌）在1979年发明的，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。
为更好地普及和推动Modbus在基于以太网上的分布式应用，目前施耐德公司已将Modbus协议的所有权移交给IDA（Interface for Distributed Automation，分布式自动化接口）组织，并成立了Modbus-IDA组织，为Modbus今后的发展奠定了基础。
在中国，Modbus已经成为国家标准GB/T19582-2008。
据不完全统计：截止到2007年，Modbus的节点安装数量已经超过了1000万个。
为更好地普及和推动Modbus在基于以太网上的分布式应用，目前施耐德公司已将Modbus协议的所有权移交给IDA（Interface for Distributed Automation，分布式自动化接口）组织，并成立了Modbus-IDA组织，为Modbus今后的发展奠定了基础。
在中国，Modbus已经成为国家标准GB/T19582-2008。
据不完全统计：截止到2007年，Modbus的节点安装数量已经超过了1000万个。
Modbus的应用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。
当在同一Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器需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。
此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。
许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用。
profibus习题及答案
1.查阅资料比较CAN、FF、PROFIBUS总线得实际应用情况包括应用领域、特点、趋势？答:CAN总线能提高系统得可靠性、实时性及灵活性,世界上主要得汽车制造厂商都采用CAN总线作为数据通信系统,目前已发展成为汽车电子系统得主流总线,目前就是为数不多得国际标准现场总线。
目前其技术比较成熟,控制芯片已经商品化,NXP,TI,意法,Atmel等各大主流得芯片制造商,都集成了一个或多个CAN总线控制器,由此形成了一定得价格优势。
由于其高性能,高可靠及独特得设计,在现代分布式测量与控制技术领域得应用愈加广泛,在铁路、交通、自控、仪表、航空航海、机械工业等领域逐步提高了市场范围。
基金会现场总线FF就是一个国际性得协会组织,有100多个会员单位,包括Foxboro、横河电机、ABB, Siemens等全球主要得过程控制供应商与最终用户。
FF物理介质支持双绞线、光缆与无线发射。
协议符合IEC61158-2标准。
其物理介质得传输信号采用曼彻斯特编码。
由于世界上大得仪表公司与用户都参加了FF,因此FF开发得现场总线产品在品种与性能上都能满足控制要求,选择范围比较广,使用方便并且价格合理。
FF能实现产品得可互操作性与可互换性。
功能块比较完全,用户组网及使用都比较方便。
并且留有空间,可供用户开发具有独特功能得功能块。
产品开发、试验及推广实力雄厚,考虑完善,产品得可靠性与实用性较高。
FF总线由于其本质安全以及易于集成、便于开发、网络协议完善等特点,广泛应用于工业自动化与过程自动化领域,特别就是仪表领域。
在过程自动化领域中,FF总线得市场份额占有并仍将占用巨大优势。
PROFIBUS由三部分组成,即PROFIBUS-FMS(现场总线报文规范)、PEOFIBUS-DP(分散型外围设备)及PROFIBUS -PA(过程自动化)。
其中,PROFIBUS -DP就是专门为自动控制系统与分散I/0得设备级之间进行通信使用得。
PROFIBUS-PA就是专门为过程自动化设计得,可使传感器与执行器接在同一根公用得总线上,甚至在本质安全区也可接上。
几种主要现场总线协议的特点
几种主要现场总线协议的特点现场总线在发展的最初，各个公司都提出自己的现场总线的协议，如AB公司的DeviceNet,TURCK公司的Sensoplex,Honeywell公司的SDS，Phoenix公司的InterBus-S，以及Seriplex,ASI等。
经过十几年的发展，现场总线的协议逐渐趋于统一，针对制造业自动化，DeviceNet在北美和日本用的比较普遍，PROFIBUS-DP在欧洲用的比较普遍。
针对过程自动化，PROFIBUS-PA和Foundation Fieldbus占据大部分市场。
其他的总线协议如ASI、InterBus-S、Sensoplex在某些特殊的领域也有一些市场，下面分别介绍各种总线的一些特点。
1、PROFIBUS，最快的总线，世界范围的标准。
PROFIBUS是在1987年，由德国科技部集中了13家公司和5家科研机构的力量，按照ISO/OSI 参照模型制订的现场总线的德国国家标准。
最近，在欧洲通过投票，成为欧洲的标准EN50170。
主要由拥有400多个公司成员的PROFIBUS用户组织（PNO）进行管理。
PROFIBUS由三部分组成，即PROFIBUS-FMS，PROFIBUS-DP及PROFIBUS-PA。
其中，FMS 主要用于非控制信息的传输，PA主要用于过程自动化的信号采集及控制。
PROFIBUS-DP是制造业自动化主要应用的协议内容，是满足用户快速通讯的最佳方案，每秒可传输12兆位。
扫描1000个I/O点的时间少于1ms。
PROFIBUS是世界范围的标准，取得了很大的成功：至少1，000，000套设备投入运行，超过600家成员公司，超过1100种PROFIBUS产品。
2、DeviceNet通用型、低价位的总线DeviceNet（设备网）是一种低价位的总线，它可连接自动化生产系统中广泛的工业设备。
在制造业领域，设备网遍及全球，尤其是北美和日本。
最初是由AB公司设计，现在已经发展成为一种开放式的现场总线的协议，其管理组织ODVA由全球多家公司组成，提供设备网的产品，支持设备网规范的进一步开发。
PROFIBUS总线、CAN总线及工业以太网的简要比较与应用方案分析
PROFIBUS总线、CAN总线及工业以太网的应用探讨姜勇刚通信作者：冯震（指导教师）（湖北师范学院机电与控制工程学院湖北黄石435000）摘要：本文主要介绍了PROFIBUS总线，CAN总线及工业以太网各自的的特点与不足，对三者的网络协议规范进行比较。
探讨了工业应用中的两种方案：PROFIBUS与工业以太网结合应用—Profinet；CAN与工业以太网并存组网。
展望了工业以太网在工业网络控制中的发展趋势。
关键词：PROFIBUS CAN 工业以太网工业网络控制The discuss and application among PROFIBUS, CAN BUS andIndustrial EthernetJiang Yong-gangCommunication author: Feng Zhen (teacher)(Electrical and control engineering department Hubei Normal University Huangshi China 435000) Abstract: This article mainly introduced the PROFIBUS, CAN bus and Industrial Ethernet their respective advantages and disadvantages of the three network agreement standard for comparison. Discusses two kinds of industrial applications: PROFIBUS gets new development ——Profinet; CAN coexist with industrial Ethernet make new mixed network. Industrial Ethernet is prospected in industrial network control in development trend.Keywords: PROFIBUS CAN Industrial Ethernet Industrial Control0 引言现场总线（Fiedldbus）是80年代末国际上发展起来的现场智能设备互联通讯网络，目前已成为世界上自动化技术的研究热点，据不完全统计，各类总线有四十多种[1]。
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 —。
五种总线介绍1
五种总线介绍总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束，按照计算机所传输的信息种类，计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。
总线是一种内部结构，它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统。
在计算机系统中，各个部件之间传送信息的公共通路叫总线，微型计算机是以总线结构来连接各个功能部件的。
以下为大家介绍五种总线。
Dupline总线：Dupline是一种现场及安装总线，为建筑自动化、配水、能源管理、铁路系统及其它领域提供独一无二的解决方案。
该系统能通过普通双芯线缆传输数字和模拟信号达数公里距离。
系统采用模块化设计，操作原理简单，即使是新手也能很快在现有或新的应用领域熟练使用该系统。
解决方案设计将各种Dupline模块产品结合起来，包括数模I/O模块、可编程逻辑控制器(PLC)和个人计算机接口、人机界面和调制解调器。
安装的所有模块连接到同一条双芯线缆，以在模块间以及中央控制器和模块间实现数据交换。
Dupline总线的应用：Dupline通常用作远程I/O系统，在现场装置（如传感器、接触器、阀门和按钮等）和中央监测控制器（PLC、个人计算机或Dupline控制器）之间建立连接。
但是当信号通过点对点的方式传输，不需要控制器或其它智能装置时，Dupline还可用作简单的接线替代系统。
（Dupline信号不仅可以通过铜线传输，也可通过光缆、无线电调制调解器、租赁电话线或GSM调制调解器传输。
自1986年以来，Dupline已在全球安装了超过10万个系统，为其出色的性能提供了强有力的佐证。
）Dupline总线的优点和特性：传输距离达10公里，不需要中继器，操作简便，高度抗噪，自由拓扑，灵活，无特殊线缆要求，可利用原有线缆，有总线供电设备，与PLC和个人计算机接口灵活连接，通过GSM调制调节器、无线电调制调解器或光缆传输性能经10万个已安装系统证明，低本高效。
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）。
常见九大现场总线全解析
常见九大现场总线全解析内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.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。
什么是现场总线？现场总线（Fieldbus）是20世纪80年代末、90年代初国际上发展形成的，用于现场总线技术过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。
它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。
它不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。
这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术，已经受到世界范围的关注，成为自动化技术发展的热点，并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。
现场总线设备的工作环境处于过程设备的底层，作为工厂设备级基础通讯网络，要求具有协议简单、容错能力强、安全性好、成本低的特点：具有一定的时间确定性和较高的实时性要求，还具有网络负载稳定，多数为短帧传送、信息交换频繁等特点。
由于上述特点，现场总线系统从网络结构到通讯技术，都具有不同上层高速数据通信网的特色。
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。
下面让我一起去认识主要的几种总线。
一、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。
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。
传感器用到的总线技术
传感器用到的总线技术传感器是一种能够感知和检测环境中各种物理量的装置，广泛应用于工业自动化、物联网、智能家居等领域。
而传感器的工作离不开总线技术的支持，总线技术是传感器与其他设备进行通信和数据传输的重要手段。
本文将介绍几种常见的总线技术，并探讨它们在传感器中的应用。
一、I2C总线技术I2C（Inter-Integrated Circuit）总线技术是一种串行通信协议，可以同时连接多个设备，实现数据的传输和控制。
在传感器中，I2C 总线技术常用于连接多个传感器到一个主控制器，实现数据的采集和处理。
通过I2C总线，传感器可以与主控制器进行双向通信，将采集到的数据传输给主控制器，并接收主控制器下发的指令。
二、SPI总线技术SPI（Serial Peripheral Interface）总线技术是一种同步串行通信协议，常用于连接主控制器和外围设备之间的数据传输和控制。
在传感器中，SPI总线技术通常用于连接高速传感器，实现快速的数据传输和高精度的测量。
SPI总线技术的特点是通信速度快、传输距离短、连接设备数量较少。
三、CAN总线技术CAN（Controller Area Network）总线技术是一种高可靠性的串行通信协议，主要用于汽车和工业控制系统中。
在传感器中，CAN 总线技术常用于连接分布式传感器网络，实现传感器之间的数据交换和协同工作。
CAN总线技术的优点是支持多主机和多从机的通信，具有较高的抗干扰能力和可靠性。
四、RS485总线技术RS485总线技术是一种半双工的串行通信协议，常用于工业自动化领域。
在传感器中，RS485总线技术通常用于连接远距离传感器，实现传感器数据的远程传输和控制。
RS485总线技术的特点是传输距离远、抗干扰能力强、支持多节点连接。
五、Modbus总线技术Modbus总线技术是一种常用的工业通信协议，常用于工业自动化系统中。
在传感器中，Modbus总线技术通常用于连接传感器和监控系统，实现传感器数据的采集和远程监控。
现场总线Profibus-DP与CAN互连的转换接口设计
现场总线Profibus-DP与CAN互连的转换接口设计随着工业自动化的快速发展，现场总线技术在工业控制领域中扮演着重要的角色。
现场总线技术通过将传感器、执行器和控制器相互连接，实现了工业设备的智能化和自动化。
而Profibus-DP和CAN作为两种常见的现场总线协议，各自具有一定的优势和应用范围。
为了实现不同现场总线之间的互联互通，设计一种转换接口是必要的。
本文将以现场总线Profibus-DP和CAN互连的转换接口设计为主题，介绍其基本原理和设计方案。
首先，我们需要了解Profibus-DP和CAN总线的特点和工作原理。
Profibus-DP是一种高速的串行总线协议，广泛应用于自动化控制系统中。
它具有高可靠性、高实时性和高扩展性的特点，能够满足复杂工业控制系统的需求。
CAN总线是一种低成本、高可靠性的串行总线协议，适用于中小型自动化设备和汽车电子系统。
它具有可靠的错误检测和纠正机制，能够实现多个节点之间的高效通信。
基于Profibus-DP和CAN总线的特点，我们可以设计一种转换接口来实现两种总线之间的互联。
该转换接口应该具备以下功能：1. 总线协议转换：将Profibus-DP和CAN总线之间的数据进行转换，使得两者能够相互通信。
2. 数据传输：实现数据的可靠传输和接收，保证信息的准确性和完整性。
3. 时序控制：根据两种总线的不同时序要求，对数据进行时序控制和同步。
4. 硬件电路设计：根据Profibus-DP和CAN总线的电气特性，设计适当的电路来实现数据的传输和信号的转换。
在设计转换接口时，需要考虑到硬件电路的稳定性、可靠性和抗干扰能力。
同时，还需充分考虑软件设计，实现数据的解析和处理，确保转换接口的性能和可靠性。
总之，现场总线Profibus-DP与CAN互连的转换接口设计是工业自动化领域中的一个重要问题。
通过合理的硬件电路和软件设计，可以实现两种总线之间的互联互通，提高工业控制系统的效率和可靠性。
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CAN总线与PROFIBUS总线比较摘要：本文简单介绍了CAN总线与PROFIBUS总线，。
从两种总线的特点，优缺点、工作原理及应用领域行了对比,并对两者的发展趋势进行简单阐述。
关键词：CAN总线，PROFIBUS总线，发展趋势Abstract：This paper simply introduces the CAN bus and the PROFIBUS fiel dbus. Compared this two fieldbus from the characteristics of two kinds of bus, characteristics, working principl e and application fiel d line.And state the d evel opment tend ency of the two kinds of bus.Keywords: CAN BUS, PROFIBUS, d evelopment trend1 两种总线简单介绍控制器局域网总线（CAN，Controll er Area Network）是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，它可以使用双绞线来传输信号，是世界上应用最广泛的现场总线之一。
CAN协议由德国的Robert Bosch公司开发，用于汽车中各种不同元件之间的通信[1]，以此取代昂贵而笨重的配电线束。
该协议的健壮性使其用途延伸到其他自动化和工业应用。
CAN协议的特性包括完整性的串行数据通讯、提供实时支持、传输速率高达1Mb/s、同时具有11位的寻址以及检错能力[2]。
CAN总线是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电子干扰性，并且能够检测出产生的任何错误[3]。
CAN总线可以应用于汽车电控制系统、电梯控制系统、安全监测系统、医疗仪器、纺织机械、船舶运输等领域[4]。
PROFIBUS是过程现场总线（Process Fiel d Bus ）的缩写，于1989年正式成为现场总线的国际标准。
目前在多种自动化的领域中占据主导地位，全世界的设备节点数已经超过2000万[5]。
它由三个兼容部分组成，即PROFIBUS－DP （Decentralized Periphery）．PROFIBUS－PA（Process Automation ）．PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification )。
其中PROFIBUS－DP应用于现场级，它是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式I/O之间的通讯[6]，总线周期一般小于10ms，使用协议第1、2层和用户接口，确保数据传输的快速和有效进行。
；PROFIBUS－PA适用于过程自动化，可使传感器和执行器接在一根共用的总线上，可应用于本征安全领域；PROFIBUS－FMS用于车间级监控网络[7]，它是令牌结构的实时多主网络，用来完成控制器和智能现场设备之间的通信以及控制器之间的信息交换。
主要使用主-从方式，通常周期性地与传动装置进行数据交换[8]。
2 工作原理2.1 CAN总线工作原理CAN总线使用串行数据传输方式，可以1Mb/s的速率在40m的双绞线上运行，也可以使用光缆连接，而且在这种总线上总线协议支持多主控制器。
CAN与I2C 总线的许多细节很类似，但也有一些明显的区别。
当CAN总线上的一个节点(站)发送数据时，它以报文形式广播给网络中所有节点。
对每个节点来说，无论数据是否是发给自己的，都对其进行接收[9]。
每组报文开头的11位字符为标识符，定义了报文的优先级，这种报文格式称为面向内容的编址方案。
在同一系统中标识符是唯一的，不可能有两个站发送具有相同标识符的报文。
当几个站同时竞争总线读取时，这种配置十分重要。
当一个站要向其它站发送数据时，该站的CPU将要发送的数据和自己的标识符传送给本站的CAN芯片，并处于准备状态；当它收到总线分配时，转为发送报文状态[10]。
CAN芯片将数据根据协议组织成一定的报文格式发出，这时网上的其它站处于接收状态。
每个处于接收状态的站对接收到的报文进行检测，判断这些报文是否是发给自己的，以确定是否接收它。
由于CAN总线是一种面向内容的编址方案，因此很容易建立高水准的控制系统并灵活地进行配置[11]。
我们可以很容易地在CAN总线中加进一些新站而无需在硬件或软件上进行修改。
当所提供的新站是纯数据接收设备时，数据传输协议不要求独立的部分有物理目的地址。
它允许分布过程同步化，即总线上控制器需要测量数据时，可由网上获得，而无须每个控制器都有自己独立的传感器[12]。
2.2 PROFIBUS总线工作原理PROF IBUS - DP使用了第1 层(物理层) 、第2层(数据链路层)和用户接口层,由于工业上的特殊需要省略了3～6层。
模型的第1层相同,其主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接,以透明地传送比特流。
它采用RS - 485协议,其传输技术为半双工通信方式,传输速率在9. 6 k～12M bit·s- 1之间可选, 对应的通讯距离在100 m～1 200 m,根据最大传输速率的不同,可选用双绞线或光纤 2 种传输电缆[13]。
一般来说在电磁干扰很大的环境下可使用光纤导体以增长高速传输的最大距离。
数据链路层: PROF IBUS - DP的数据链路层是比较复杂的一部分,它主要是通过数据链路层协议, 在不可靠的物理链路上实现可靠的数据传输。
PROF IBUS - DP网包括两种介质存取方式:令牌总线方式和主- 从方式可选用。
数据链路层协议媒体访问控制(MAC)部分采用受控访问的令牌总线和主从方式。
主站间数据传输采用令牌总线方式。
令牌在总线上的各主站间传递,持有令牌的主站获得总线控制权,该主站依照关系表与从站或其它主站进行通信。
主站与从站之间的周期性数据传输采用主从方式,主站向从站发送或索取信息。
应用层: PROF IBUS - DP网没有使用OSI参考模型的应用层,而是自己定义了第8层———用户层, 这一层与用户接触比较多,它主要定义了DP 的功能、行规及扩展功能[15]。
3 两种总线特点3.1 CAN总线的特点●具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点；●采用双线串行通信方式，检错能力强，可在高噪声干扰环境中工作；●具有优先权和仲裁功能，多个控制模块通过CAN 控制器挂到CAN-bus 上，形成多主机局部网络；●可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文；●可靠的错误处理和检错机制；●发送的信息遭到破坏后，可自动重发；●节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能；●报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息、优先级信息。
3.2PROFIBUS总线特点(1)由于PROFIBUS现场总线技术投运时间较长,因而它的应用范围已渗透扩散到电力拖动的电力电子技术(如变频调速器)等领域中。
(2 ) PROFIBUS 可远距离高速度传输数据。
PROF IBUS - DP /FMS通信介质为屏蔽双绞电缆或光纤,传输速率为9. 6 k～12M bit·s- 1 ,传输距离为100～1 200 m,通过中继器后传输距离还可加长。
(3) PROF IBUS根据不同的应用对象可灵活选取不同规格的总线系统。
如简单的设备一级的高速数据传送,可选用PROF IBUS - DP单主站系统;稍微复杂一些的设备级高速数据传送可选用PROF I2 BUS - DP多主站系统;比较复杂一些的系统可以将PROFIBUS –DP与PROFIBUS- FMS混合选用,两套系统可方便地在同一根电缆上同时操作,无需附加任何转换装置。
(4) PROF IBUS具有本征安全的优势。
目前各种现场总线技术中考虑本征安全的只有PROF IBUS与FF。
而FF的部分协议及成套硬件支撑尚未完善,可以说目前过程自动化中现场总线技术的成熟解决方案是PROF IBUS - PA 。
它只需一条双绞线就既可传送信息又向现场设备供电,由于总线的操作电源来自单一供电装置,它就不再需要绝缘装置和隔离装置,设备在操作过程中进行的维修、接通或断开,即使在潜在的爆炸区也不会影响到其它站点。
使用分段式耦合器PROF IBUS - PA 可以很方便地集成到PROF IBUS - DP网络上,使用连接器可在DP上扩展PA网络。
PROF IBUS - DP总线上可挂接的设备有PROF IBUS - PA 总线变送器和执行器等。
经过扩展的PROF IBUS - DP诊断能对故障进行快速定位,诊断信息在总线上传达输出并由主站采集,诊断信息分为3级:本站诊断操作、模块诊断操作和通道诊断操作。
(5) PROF IBUS具有硬件支持。
由于PROF I2BUS协议芯片具有广泛的系列,故PROF IBUS协议的具体实现既简单又便宜。
原则上, PROFIBUS协议在任何微处理器上都可实现,同时在微处理器内部或外部装上异步串行口即可,但当传输速度超过500 kbit/ s或需要联接使用IEC1158 - 2 传输技术时,要用西门子公司ASIC协议芯片[16]。
4 应用及发展趋势CAN总线在组网和通信功能上的优点以及其高性价比据定了它在许多领域有广阔的应用前景和发展潜力。
这些应用有些共同之处：CAN实际就是在现场起一个总线拓扑的计算机局域网的作用。
不管在什么场合，它负担的是任一节点之间的实时通信，但是它具备结构简单、高速、抗干扰、可靠、价位低等优势。
CAN 总线最初是为汽车的电子控制系统而设计的，目前在欧洲生产的汽车中CAN的应用已非常普遍，不仅如此，这项技术已推广到火车、轮船等交通工具中。
应用CAN总线，可以减少车身布线，进一步节省了成本，由于采用总线技术，模块之间的信号传递仅需要两条信号线。
布线局部化，车上除掉总线外其他所有横贯车身的线都不再需要了，节省了布线成本。
CAN总线系统数据稳定可靠，CAN 总线具有线间干扰小、抗干扰能力强的特点。
CAN总线专为汽车量身定做，充分考虑到了汽车上恶劣工作环境，比如点火线圈点火时产生的强大的反充电压，电涡流缓冲器切断时产生的浪涌电流及汽车发动机仓100℃左右的高温。
随着安全性能日益受到重视,安全气囊也将逐渐增多,以前是在驾驶员前面安装一个,今后侧面与后座都会安装安全气囊,这些气囊通过传感器感受碰撞信号,通过CAN总线将传感器信号传送到一个中央处理器内,控制各安全气囊的启动弹出动作。
同时,先进的防盗设计也正基于CAN总线网络技术。
首先,确认钥匙合法性的校验信息通过CAN网络进行传递,改进了加密算法,其校验的信息比以往的防盗系统更丰富;其次,车钥匙、防盗控制器和发动机控制器相互储存对方信息,而且在校验码中搀杂随机码,无法进行破译,从而提高防盗系统的安全性。