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BACnet与Lonwork之间的区别

BACnet与Lonwork之间的区别
BACnet与Lonwork之间的区别

Lonwork与BACnet的区别(一)

Lonworks技术是美国Echelon公司于90年12月推出的一种现场总线技。LON(Local O peration Network)为局部操作网络,具有现场总线技术的一切特点。Lonworks分布式测控网络技术,它真正并彻底地贯彻了“分散控制、集中管理的控制思想,在国际和国内都得到越来越广泛的应用。更准确地说Lonworks技术有效地解决了集散控制系统的通讯难题。Lo nworks技术符合IEEE-1437和EIA-709标准。它的技术核心为神经元芯片、收发器和LonT alk通讯协议。神经元芯片为超大规模集成电路,其内部有三个CPU,分别控制通讯和应用程序的执行。神经元芯片可以直接或通过收发器连成控制网络。收发器有不同的类型,以支持不同的通讯介质,如双绞线、电力线、无线电、同轴电缆、红外线等。完善的LonTalk

通讯协议保证了通讯的可靠性及实时性。这一切赋予网络优异的性能。这种网络为对等通讯网络,各节点地位均等,无主节点,实时性好,可靠性高,为楼宇自动化等应用提供了网络基础。具有强大的通信与控制功能。

Lonworks技术符合ISO(国际标准组织)的OSI(开放系统互连)标准。Lonworks 技术具有很好的开放性,采用Lonworks技术的不同公司的产品可在同一网络上协调工作。比如circon系统可与Honeywell 、t.a.c等公司的能量监控系统、楼宇自动化系统无缝联接。开放性最大限度的降低了垄断利润,使用户花最少的钱,选用各公司最好的产品。这就意味着用户摆脱了第一家供货商的限制,甚至在第二期工程中不再选用第一家供货商的产品,而能与一期工程连接,降低投资风险;同时,将来现有的Lonworks网上可以连接报警、求助、楼宇自动化等设备,而无需网络投资。当然,这些设备你可以从其它你信赖的公司那里获得,只要他们的产品采用了Lonworks技术。这样的公司遍及海内外,并且Lonworks技术在中国发展很快。开放性给客户带来了很大的主动权,而封闭的系统很难与其它公司的产品互连,减少了客户将来改变系统选型的可能性,增加了投资风险,并垄断售后服务的高额利润,从长远看增加了客户的总投资。

"BACnet"标准是楼宇自控系统内的一种通信协议。该协议是美国ASHRAE协会于1995年制定颁布的行业标准,同年被美国ANSI...BACnet标准为楼控系统的设计、集成和设备接口提供了一种规范。也就是说,BACnet定义了一种楼控设备相互通信所采用的方法看一下下面的文章吧

BACnet协议与集成智能楼宇控制系统

来源:中国论文下载中心 [ 06-03-03 14:30:00 ] 作者:丘伟阳沈鹏编辑:studa9ngns 摘要:文章以西门子楼宇科技APOGEE顶峰系统为例,详细介绍了支持BACnet协议的无缝隙集成智能楼宇控制系统的特点及其优点。

关键词:智能楼宇集成控制系统 BACnet APOGEE顶峰系统

l BACnet协议产生的背景

随着信息技术的高度发展,智能建筑内各种控制功能不断增强,以致于不同厂商生产的设备共存于一个建筑物内。基于市场独占的目的,各个厂商基本都致力开发自己专有的通信协议,但是这些各种各样的通信协议和设备不但给智能建筑的系统集成和管理带来诸多不便,也使用户受限于厂商而使造价和使用、维护费用居高不下,因此制定一个开放的、统一的通信协议标准,实现无缝隙的集成控制系统势在必行。

为创建使不同厂家的暖通空调子系统相连接的标准方法,美国供暖制冷及空调工程师协会(American Society 0f Heating Refrigeration and Air ConditioningEn舀neers-ASHRAE)制定了一种开放标准,被称为“楼宇自动化和控制网络,即BACnet(Building Automationand Control N ETwork)。它通过建立一种统一的数据通信标准,使得设备间可以相互操作。

2无缝隙集成系统的定义

所谓无缝隙的集成系统就是要通过制定统一的、标准的通信协议使系统具备开放性和互操作性,并且提供全面的、端到端的解决方案,这三个条件缺一不可。

开放性具有两层含义:一是指通信协议不为任何公司所独有;任何制造商都可以利用该统一的通信协议标准开发自己的产品;产品不仅可以单独销售也可以作为整体方案的一部分提供给用户。二是指系统满足楼宇的功能需求,易于扩展,并且可以兼容不同厂商的同类产品,允许用户选择质量更佳、价格更具竞争力的产品进行更换。

互操作性是指设备在子系统内使用点对点的通信方式来共享信息,在子系统间不需网关和协议转换器等附加设备就可以实现信息的交换,值得注意的是系统内的设备是可以来自不同厂商的最优结合。仅仅来自同一厂商的设备互操作性是非常有限的,也是与开放性原则相违背的。

端到端的解决方案是指通信协议的应用还必须是全面的、系统的,它应该应用到所有子系统的从操作界面到附加产品的任何部分。

3 BACnet协议是构成智能建筑无缝隙集成系统的一种理想选择

最具开放性——BACnet协议在1987年由美国供暖制冷及空调工程师协会ASHRAE提出;1995年发布BACnetl995版本,当年就得到ANSI美国国家标准局的批准成为一个开放性标准;在市场的推动和智能楼宇业界领袖西门子楼宇科技(Siemem Building Technologies)等公司的不断努力下,ASHRAE在2001年又推出了BACnet2001版,同时也成为ANSI美国国家标准局的标准;2003年BACnet协议最终成为IS016484—5标准。因此任何厂家都可以按照BACnet标准开发与BACnet兼容的控制器或接口,在这一标准协议下实现相互交换数据的目的。

最具互操作性:BACnet采用面向对象技术,在BACnet中,对象就是在网络设备之间传输的一组数据结构,也是输入、输出、输入和/或输出功能组的逻辑代表,网络设备通过读取、修改封装在应用层协议数据单元(APDU)中的对象数据结构进行信息交换,实现互操作。BACnet目前定义了18个对象,每个对象都具有对象标志符、对象名称和对象类型。其

中,对象标志符用来唯一标识对象。通过广播自身所包含的某个对象的对象名称,BACnet 设备可以建立与所含相关对象的设备建立联系。因此BACnet协议要求每个设备都要包含“设备对象”,通过其属性的读取就可以让网络获得设备的全部信息。同时为了帮助用户和工程技术人员确定不同BACnet设备之间的互操作性,BACnet还提供了PICS文件(Protocol Impl ementation Statement),它包括7项内容,即标识厂商和描述设备的基本信息;设备符合BA Cnet的级别;设备所支持的功能组;设备所支持的基于标准或专有的服务;设备启动或响应服务请求的能力;设备所支持的基于标准或专有的对象类型及其属性描述;设备支持的数据链路技术;设备支持的分段请求和响应。

提供全面的端对端服务:BACnet协议在人机界面(HMI)和现场设备间或不同系统的现场设备间可以直接进行信息传输而无需特别附加设备。

与总线协议的相对优越性:BACnet和LonWorks是目前国内构建集成系统中最常采用的两种通信协议,两者都以满足开放性和互操作性为目的,虽然从目前的国内市场占有率上看LonWorks略占优势,但这并不能代表LonWorks优于BACnet,相反在智能楼宇系统集成方面,BACnet具有LonWorks不具备的优点:

(1)高速率和高吞吐量:BACnet上层通过以太网主干线,采用标准国际网络协议,提供系统高速通信,用于解决数据传输量较大的系统间的集成。与商用控制系统厂商使用的通讯速率较低的总线形式相比,有着更为大量的数据通讯,可以运作高级复杂的大信息量,因而能够大大提高整个系统的性能。除此外以太网主干还能够在大型系统的网络活动高峰时间发挥特别重要的作用,如断电后系统自动重新启动。LonWorks主要用于解决数据传输量较小的现场控制器之间的集成,它实际上是一种工控网技术,它的优点在于方便现场仪器,如传感器、执行器等的联网,在于支持多种通讯介质的使用甚至是混合使用。总的说来LonWor ks是适用在实时控制域,特别是在设备级的互联,而BACnet是适用于信息管理域,特别是在上层网之间的互联;

(2)功能更强大上面提到BACnet目前已经定义了18个对象,其中包括模拟输入、模拟输出、命令、日历表等等,同时BACnet中还定义了35种服务,并划分了6个类别:报警和事件服务;文件访问服务;对象访问服务;远程设备管理服务;虚拟终端服务;网络安全服务。另外BACnet还定义了13种功能组包括时钟功能组、时间响应功能组、文件功能组、虚拟终端功能组、设备通信功能组等。为精简信息量,BACnet定义了6个一致性类别(设备类别),一致性类别的分级编号由l一6级别依次升高,每个类别都规定了设备要实现的最小服务子集且包含低级别的所有服务;

(3)互联网扩展更灵活:在BACnet拓扑中,设备之间只存在一条逻辑通路,无需广域网的最优路由算法;其次,BACnet具有单一的局部地址空间,所以BACnet参照OSI模型制定了简化的网络层协议,向应用层提供不确认无连接的数据单元传送服务。每个BACnet设备都被一个网络号码和一个MAC地址唯一确定。目前,BACnet标准使用两种技术实现与Internet的互联。第一种技术中称之为“隧道”技术,并将其设备称之为分组封装/拆装设备,简称PAD。其作用就像一个网关/路由器。第二种技术中称之为BACnet/IP,设备直接封装IP帧/包在BACnet网络和In~ternet上传输;

(4)良好的伸缩性:BACnet标准没有限制BACnet系统中设备节点的数量,BACr~集成系统可以由几个设备节点构成一个极小的自控系统,也可以形成一个规模极大的超级大系统。如美国GAS集成的GEMnet系统,该系统具有11个楼宇自控系统,集成总建筑面积达180m2,横跨3个州。

Lonwork与BACnet的区别(二)

摘要:简述了现代自动控制技术主要是计算机控制技术和网络控制技术,它是信息处理技术中的一项技术,它是智能建筑弱电技术中的一项重要技术.介绍了几种计算机控制技术,着重介绍了开放分布式计算机控制技术和Lonworks、BACnet标准及特点.介绍了现代自动控制技术在智能建筑中的一项应用BMS及其前景。

一.自动控制的概念及类型

1.自动控制的概念

自动控制是在没有人直接参与的情况下,利用控制装置,对生产过程、工艺参数、目标要求等进行自动的调节与控制,使之按照预定的方案达到要求的指标。自动控制技术属于信息科学和信息技术范畴,它是信息处理技术的一项技术。

控制系统主要由控制器和控制对象两大部分构成。

控制系统的数字模型有两部分组成:一部分是目标函数,由一个关于状态变量X(t),控制变量U(t) 和时间t的函数的积分来表示;另一部分是约束条件,这些约束条件包括被控对象状态方程、状态的初始条件等。

2.自动控制的基本类型

自动控制系统基本类型有以下几种:

(1)按自控系统信号类型分

1)连续自控系统,系统中各处均为时间连续信号。

2)离散控制系统,系统中各处均为时间离散信号。

3) 采样控制系统,系统中既包含有时间连续信号u(t),y(t),r(t)和e(t),又包含有时间离散信号e(k)和u(k)。采样系统由控制信号对象、离散的控制器、采样器和保持器等几个环节组成。

4)数字控制系统(计算机控制系统),系统运行中含有数字信号和模拟信号,必须进行A/D和D/A转换。

(2)按控制方式可分为开环控制、闭环控制和复合控制。

二.计算机控制技术

1、计算机控制(DDC)和设定值(SCC)

现代常用计算机进行自动控制,按控制功能可分为DDC和SCC两种,它们都属于闭环控制方式,但控制的层次不同。

(1)直接数字控制(DDC)

直接数字控制DDC(direct digital control)框图如图1所示。DDC主要用于较小的回路控制,DDC系统由被控对象(生产过程)、执行装置、检测仪表和数字控制调节器等组成。其优点是容易实现串机控制、前馈控制等。DDC的控制原理是,过程输入通过控制算法得

到控制输出后,以计算机取代模拟调节器,直接通过接口控制执行机构,从而实施对现场被控过程的控制,使被调量保持在给定值。

(2)设定值控制(SCC)

SCC是根据过程输入和控制算法求得一个指导性的设定值,再由它规定回路控制的目标值,最后由回路控制设备(DDC计算机或自动化仪表)完成具体的控制输出,SCC属于层次较高的间接控制。

2、计算机集中控制和分布式控制

按计算机控制系统的结构可分为集中控制和分布式控制。

(1)集中控制系统

它是由一台计算机完成控制系统的所有功能和对全部被控对象实施控制的一种结构。其优点是系统的整体性和协调性好,但对计算机的安全性和可靠性要求很高。

(2)分布式控制

分布式控制系统DCS(distributed control system)的结构

DCS是一个连接三类节点(又称工作站)的计算机控制网络。这三类工作站是现场I/O 控制站、操作员站和工程师站(监督管理)。操作员站主要功能是为系统的运行操作人员提供人机界面,使操作员了解现场运行状态、运行参数、是否有异常情况出现等,也可对过程进行调节和控制,操作员站的主要设备是显示器、键盘、鼠标或轨迹球。现场I/O控制站是DDC,它对现场的过程量进行数字采集、存储,并向上传送,也完成局部的闭环控制与顺序控制。工程师站用于对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统控制、督促和维护。DCS也称为集散控制系统。

三.计算机控制与网络技术在智能建筑中的应用及发展方向

1.在建筑设备自动化系统中的应用

现代自动控制技术是智能建筑起主导作用的一门智能建筑弱电技术。利用网络集成控制技术可以形成整个智能建筑管理系统IBMS。目前应用最广泛的是建筑设备自动化系统。

建筑设备自动化系统自20世纪70年代起,经历了中央监控系统(CCMS)、分布式控制系统(DCS,又称集散控制系统)之后发展到现在的开放式分布系统(又称分布式集散系统)和网络集成系统(例如Honeywell公司的EBI系统)。控制网络结构由二层结构发展到三层结构。

图3示出了Lonworks现场总线三层结构,分别是管理层(中央站)、自动化层(DDC 分站)和现场网络层(LON)。

2.现场总线及其特点

现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构通信网络。

现场总线是用于现场仪表与控制系统之间的一种全分散、全智能、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多节点、多站的通信系统。

现场总线具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、通信速率快、造价低等特点,主要表现在如下几个方面:

(1)现场总线是现场通信网络

现场总线这种结构形式,使通信线由“分站”内部延伸到生产现场设备,作为现场设备或现场仪表互连的现场通信网络。

(2)现场总线是开放式互连网络

现场总线为开放式互连网络,既可与同层网络互连,也可与不同层网络互连。使不同厂商产品互连比较方便。具有网络数据共享等特点,通过网络对现场设备和功能块统一组态,使不同厂商的网络及设备实现无缝连接。

(3)现场总线实现现场设备互联

现场设备或现场仪表是指传感器、变送器和执行器等,这些设备通过一对传输线互连,并可根据不同要求选用不同类型传输线,如双绞线、同轴电缆或光缆、电源线等。

(4)现场总线中现场设备的互换性、互操作性

现场总线采用国际标准化ISO定义的开放系统互联模型(OSI)的全部七层协议,对所有用户开放,互换性强。一个智能建筑所需现场设备种类繁多,需要多个厂商和不同品牌的现场设备。利用现场总线的开放特性,满足用户对不同厂商产品统一组态、构成他所需要的控制回路,这就是现场总线设备的互操作性和互换性。

(5)现场总线虚拟控制站

开放分布式控制系统使用现场总线后,把传统的分布式控制系统DCS控制站的功能块分散地分配给现场设备,从而构成虚拟控制站,由于功能块分散在多台现场设备中,并可统一组态,因此,用户可灵活地选用各种功能块,构成所需的控制系统,实现彻底的分散控制。

(6)现场总线抗干扰能力强

现场总线网络全数字化信号传输,采用扩频技术,比DCS模拟量信号传输的抗干扰能力强,增强了可靠度。

(7)现场总线的通信线供电

通信线供电方式允许现场仪表(设备)直接从通信线上实现供电,获取电能,这种方式用于低功耗现场仪表(设备),与其配套的有安全栅。

3.开放分布式系统标准及特点

目前在涌现出的诸多开放系统产品和标准中,Lonworks和BACnet应用较广,它们有如下特点。

(1)Lonworks标准及特点:

1)LonMark标准是以Lonworks技术为基础的标准。它是一种工控网,或称为测控网,又称现场总线;美国Echelon公司称为局部操作网Lon(Local Operrating Network),采用开放的LonTalk协议的Lon网称为Lonworks网。

2)可以实现不同厂商品牌现场(如传感器、执行器、仪表等)设备的互联、互换、互操作。

3)支持多种通信介质,如,双绞线、同轴线、光纤、无线射频、红外线、电力线等。甚至多种介质在同一网络中混合使用。

4)使用开放的Lontalk协议提供ISO/OSI参考模型定义七层服务。

5)支持任意自由拓扑网络结构,可以是星型、树枝型、网状型等实现点对点通信。

6)该标准是在实时控制领域(简称控制域)中的一个开放系统标准。

7)不同厂家同类产品必须统一为LonMark要求方能实现互操作,互替换,即元器件中必须插入固化有LonTalk协议的NEWRON专用神经元芯片。

(2)BACnet标准及特点:

1)BACnet标准1995年由美国国家标准局批准的美国国家标准BACnet网络通信协议是由美国暖通空调制冷工程师学会(ASHRAE)发起制定的。

2)BACnet是管理信息领域(简称信息域)方面的一个标准。它可以实现不同系统之间的集成互联。即它适用于上层网之间的互联。

3)比LonMark标准以更为大数量的数据通信,动作更复杂的大信息量。

4)BACnet共有四层协议如表1所示。

表1 BACnet四层结构

5)BACnet信息数据的表达方式定义了18种标准“对象”(object)类型,通过不同“对象”的组合实现DDC不同的控制功能。“对象”类型有:模拟输入/输出、二进制输入/输出、环路控制、程序等。

6)35种服务功能

BACnet的服务功能用于访问管理这些“对象”的信息及其他功能。标准定义了35种服务功能,分为6组,即报警和事件、文件访问、对象访问、远程设备管理、虚拟终端、安全保护等。

7)省略了二次控制网络

在Lonworks三层结构控制系统中,常分为管理层、控制层(或称自动化层)、设备层(或称现场设备层)。而在BACnet的网络系统中管理层包括了上位控制主机、以太网;控制层包括了DDC及BACnet对物理层、链路层兼容的二次控制网络(subsystem),如MS/TP、RS485、ARCNET、Lonworks等;设备层则由被控制对象、数据采集器与传输介质组成。

BACnet附件J规定,以IP地址实现信号的通讯方式,使用被控对象及数据采集器直接接入以太网,简化了控制网络的结构,这一点正符合H I—IQNet(高智商网络)体现的方向,它将在提高通信速度的同时,大量节约材料及人工,并使不断出现的新技术有了展现的舞台,如蓝芽技术(Blue Tooth)将会大量用于设备及采集器与以太网的无线通讯;而嵌入式操作系统及人性化终端界面将大量用于终端设备及采集器。

8)BACnet与Internet互连

BACnet的物理层基于以太网,因而它与LAN、WAN、Internet构成了无缝连接。这为通过浏览器远程控制设备及采集数据提供了方便,只需在局域网控制中心安装一台用户服务器(Application Server)将客户端报文TCT/IP通讯包转换为BACnet通讯包,再通过IP 广播管理设备(BBMD),对局域网广播,则可实现对设备及采集器的通讯。

BACnet标准附件H3和J,规范了应用IP网络技术和Internet建立扩展的BACnet系统的技术,为BACnet实现远程控制(Web Control)、低成本互连奠定了基础。即提供了BACnet网络之间采用PAD路由器和采用BBMD两种方式实现通过IP网络的互联。

9)BACnet具有全开放性,对现有的任何控制技术没有排它性,可以使不同厂商产品实现互联、互换、互操作。

4.BAS网络集成系统

伴随着Internet和Intranet的广泛应用,BAS网络集成系统得到广泛应用。

企业信息系统EIS,采用Web技术的浏览器/服务器计算模式后演变成了企业网Intranet。BAS的服务器改造成基于Web的工作模式,融合Web功能和赋予Web网络管理技术,使用户可以通过WWW形式去监控管理BAS,可称为BAS的网络Web化,即控制管理一体化。简言之,BAS中央站嵌入Web服务器,融合Web功能,以网页的形式工作模式,使BAS与Intranet成为一体化,构成了采用Web技术的BAS网络集成系统。建筑物自动化企业网EBI(Enterprise Buildings Integrator)网络集成系统结构如图4所示。

由图可见,这是一个具有管理总线、控制总线的现场总线组成的三层总线网络结构。分为传感器、执行器和分站、中央站、上位管理计算机四级。

EBI系统的特点是包含两种三层结构。中央站(软件平台内部构架)三层结构为:第一层,Wrb服务器(Intranet);第二层,数据访问层(事务对象Business Object);第三层,实时数据库+SQL Server 7.0相关数据库。

另一种是系统三层结构(网络拓扑外部构架):第一层,管理层(中央站Central);第二层,自动化层(控制器DDC);第三层,现场层(输入输出模块LION)。

5.开放的网络控制技术

(1)开放的网络控制技术和BMS的发展

现代控制技术在智能建筑中的应用前景是开放的网络控制技术。BMS目前的发展方向是开放的分布式采用Web技术的三层结构(即管理层、自动化层和现场层)和三总线(即网络总线、计算机总线和现场总线)模式。例如Lonwork、BACnet。

目前研究认为BACnet是21世纪比较合适的BAS用的高速局域网。

目前已经在探讨“一网到底”的三层结构网络,例如将BAS管理层的以太网下植到自动化层和更底的现场层,称为以太网现场总线,将成为控制技术和信息技术的进一步结合。从现场控制总线走向控制网络是BAS发展的趋势。

(2)互联网技术(Internet)

采用开放的网络传输协议TCP/IP和HTTP,采用客户机/服务器体系结构。实现远程监控、操作和综合信息数据库访问。

(3)计算机及其网络技术对IB的建设起主导作用,形成IBMS和BMS。计算机网络技术正沿着并行处理和分布式方向发展,实现资源共享、任务和负载共享。

(4)网络结构和标准实现开放协议,例如BACnet标准;Lonwork标准等。

我国《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000中规定:“建筑设备监控系统的网络结构模式应采用集散或分布式控制方式,由管理层网络与监控层网络组成实现对设备运行状态的监视和控制”;“自动控制、监视、测量是建筑设备系统的三个基本方面。使用电子计算机管理系统后可大量节省人力、物力和能源并能及时掌握设备的运行状态、能量的变动情况”;“目前多数BAS设备均符合BACnet和Lonwork协议标准。若系统采用Lonwork现场总线,则

允许微处理器的智能化传感器和执行机构直接接入”。可见,我国目前建筑设备自动化系统正推行开放分布式网络结构和有关协议。现代自动控制技术在建筑设备自动化方面的应用正朝着开放的分布式网络集成控制方向发展。

Lonwork与BACnet的区别(三)

Lonworks技术是美国Echelon公司于90年12月推出的一种现场总线技。LON(Local Oper ation Network)为局部操作网络,具有现场总线技术的一切特点。Lonworks分布式测控网络技术,它真正并彻底地贯彻了“分散控制、集中管理的控制思想,在国际和国内都得到越来越广泛的应用。更准确地说Lonworks技术有效地解决了集散控制系统的通讯难题。Lon works技术符合IEEE-1437和EIA-709标准。它的技术核心为神经元芯片、收发器和LonTa lk通讯协议。神经元芯片为超大规模集成电路,其内部有三个CPU,分别控制通讯和应用程序的执行。神经元芯片可以直接或通过收发器连成控制网络。收发器有不同的类型,以支持不同的通讯介质,如双绞线、电力线、无线电、同轴电缆、红外线等。完善的LonTalk

通讯协议保证了通讯的可靠性及实时性。这一切赋予网络优异的性能。这种网络为对等通讯网络,各节点地位均等,无主节点,实时性好,可靠性高,为楼宇自动化等应用提供了网络基础。具有强大的通信与控制功能。

Lonworks技术符合ISO(国际标准组织)的OSI(开放系统互连)标准。Lonworks 技术具有很好的开放性,采用Lonworks技术的不同公司的产品可在同一网络上协调工作。比如ci rcon系统可与Honeywell 、t.a.c等公司的能量监控系统、楼宇自动化系统无缝联接。开放性最大限度的降低了垄断利润,使用户花最少的钱,选用各公司最好的产品。这就意味着用户摆脱了第一家供货商的限制,甚至在第二期工程中不再选用第一家供货商的产品,而能与一期工程连接,降低投资风险;同时,将来现有的Lonworks网上可以连接报警、求助、楼宇自动化等设备,而无需网络投资。当然,这些设备你可以从其它你信赖的公司那里获得,只要他们的产品采用了Lonworks技术。这样的公司遍及海内外,并且Lonworks技术在中国发展很快。开放性给客户带来了很大的主动权,而封闭的系统很难与其它公司的产品互连,

减少了客户将来改变系统选型的可能性,增加了投资风险,并垄断售后服务的高额利润,从长远看增加了客户的总投资。

"BACnet"标准是楼宇自控系统内的一种通信协议。该协议是美国ASHRAE协会于1995年制定颁布的行业标准,同年被美国ANSI...BACnet标准为楼控系统的设计、集成和设备接口提供了一种规范。也就是说,BACnet定义了一种楼控设备相互通信所采用的方法

看一下下面的文章吧

BACnet协议与集成智能楼宇控制系统

来源:中国论文下载中心 [ 06-03-03 14:30:00 ] 作者:丘伟阳沈鹏编辑:studa9ngns 摘要:文章以西门子楼宇科技APOGEE顶峰系统为例,详细介绍了支持BACnet协议的无缝隙集成智能楼宇控制系统的特点及其优点。

关键词:智能楼宇集成控制系统 BACnet APOGEE顶峰系统

l BACnet协议产生的背景

随着信息技术的高度发展,智能建筑内各种控制功能不断增强,以致于不同厂商生产的设备共存于一个建筑物内。基于市场独占的目的,各个厂商基本都致力开发自己专有的通信协议,但是这些各种各样的通信协议和设备不但给智能建筑的系统集成和管理带来诸多不便,也使用户受限于厂商而使造价和使用、维护费用居高不下,因此制定一个开放的、统一的通信协议标准,实现无缝隙的集成控制系统势在必行。

为创建使不同厂家的暖通空调子系统相连接的标准方法,美国供暖制冷及空调工程师协会(American Society 0f Heating Refrigeration and Air ConditioningEn舀neers-ASHRAE)制定了一种开放标准,被称为“楼宇自动化和控制网络,即BACnet(Building Automationand Control N ETwork)。它通过建立一种统一的数据通信标准,使得设备间可以相互操作。

2无缝隙集成系统的定义

所谓无缝隙的集成系统就是要通过制定统一的、标准的通信协议使系统具备开放性和互操作性,并且提供全面的、端到端的解决方案,这三个条件缺一不可。

开放性具有两层含义:一是指通信协议不为任何公司所独有;任何制造商都可以利用该统一的通信协议标准开发自己的产品;产品不仅可以单独销售也可以作为整体方案的一部分提供给用户。二是指系统满足楼宇的功能需求,易于扩展,并且可以兼容不同厂商的同类产品,允许用户选择质量更佳、价格更具竞争力的产品进行更换。

互操作性是指设备在子系统内使用点对点的通信方式来共享信息,在子系统间不需网关和协议转换器等附加设备就可以实现信息的交换,值得注意的是系统内的设备是可以来自不同厂商的最优结合。仅仅来自同一厂商的设备互操作性是非常有限的,也是与开放性原则相违背的。

端到端的解决方案是指通信协议的应用还必须是全面的、系统的,它应该应用到所有子系统的从操作界面到附加产品的任何部分。

3 BACnet协议是构成智能建筑无缝隙集成系统的一种理想选择

最具开放性——BACnet协议在1987年由美国供暖制冷及空调工程师协会ASHRAE提出;1995年发布BACnetl995版本,当年就得到ANSI美国国家标准局的批准成为一个开放性标准;在市场的推动和智能楼宇业界领袖西门子楼宇科技(Siemem Building Technologies)等公司的不断努力下,ASHRAE在2001年又推出了BACnet2001版,同时也成为ANSI美国国家标准局的标准;2003年BACnet协议最终成为IS016484—5标准。因此任何厂家都可以按照BACnet标准开发与BACnet兼容的控制器或接口,在这一标准协议下实现相互交换数据的目的。

最具互操作性:BACnet采用面向对象技术,在BACnet中,对象就是在网络设备之间传输的一组数据结构,也是输入、输出、输入和/或输出功能组的逻辑代表,网络设备通过

读取、修改封装在应用层协议数据单元(APDU)中的对象数据结构进行信息交换,实现互操作。BACnet目前定义了18个对象,每个对象都具有对象标志符、对象名称和对象类型。其中,对象标志符用来唯一标识对象。通过广播自身所包含的某个对象的对象名称,BACnet 设备可以建立与所含相关对象的设备建立联系。因此BACnet协议要求每个设备都要包含“设备对象”,通过其属性的读取就可以让网络获得设备的全部信息。同时为了帮助用户和工程技术人员确定不同BACnet设备之间的互操作性,BACnet还提供了PICS文件(Protocol Impl ementation Statement),它包括7项内容,即标识厂商和描述设备的基本信息;设备符合BA Cnet的级别;设备所支持的功能组;设备所支持的基于标准或专有的服务;设备启动或响应服务请求的能力;设备所支持的基于标准或专有的对象类型及其属性描述;设备支持的数据链路技术;设备支持的分段请求和响应。

提供全面的端对端服务:BACnet协议在人机界面(HMI)和现场设备间或不同系统的现场设备间可以直接进行信息传输而无需特别附加设备。

与总线协议的相对优越性:BACnet和LonWorks是目前国内构建集成系统中最常采用的两种通信协议,两者都以满足开放性和互操作性为目的,虽然从目前的国内市场占有率上看LonWorks略占优势,但这并不能代表LonWorks优于BACnet,相反在智能楼宇系统集成方面,BACnet具有LonWorks不具备的优点:

(1)高速率和高吞吐量:BACnet上层通过以太网主干线,采用标准国际网络协议,提供系统高速通信,用于解决数据传输量较大的系统间的集成。与商用控制系统厂商使用的通讯速率较低的总线形式相比,有着更为大量的数据通讯,可以运作高级复杂的大信息量,因而能够大大提高整个系统的性能。除此外以太网主干还能够在大型系统的网络活动高峰时间发挥特别重要的作用,如断电后系统自动重新启动。LonWorks主要用于解决数据传输量较小的现场控制器之间的集成,它实际上是一种工控网技术,它的优点在于方便现场仪器,如传感器、执行器等的联网,在于支持多种通讯介质的使用甚至是混合使用。总的说来LonWorks是适

用在实时控制域,特别是在设备级的互联,而BACnet是适用于信息管理域,特别是在上层网之间的互联;

(2)功能更强大上面提到BACnet目前已经定义了18个对象,其中包括模拟输入、模拟输出、命令、日历表等等,同时BACnet中还定义了35种服务,并划分了6个类别:报警和事件服务;文件访问服务;对象访问服务;远程设备管理服务;虚拟终端服务;网络安全服务。另外BACnet还定义了13种功能组包括时钟功能组、时间响应功能组、文件功能组、虚拟终端功能组、设备通信功能组等。为精简信息量,BACnet定义了6个一致性类别(设备类别),一致性类别的分级编号由l一6级别依次升高,每个类别都规定了设备要实现的最小服务子集且包含低级别的所有服务;

(3)互联网扩展更灵活:在BACnet拓扑中,设备之间只存在一条逻辑通路,无需广域网的最优路由算法;其次,BACnet具有单一的局部地址空间,所以BACnet参照OSI模型制定了简化的网络层协议,向应用层提供不确认无连接的数据单元传送服务。每个BACnet设备都被一个网络号码和一个MAC地址唯一确定。目前,BACnet标准使用两种技术实现与Inter net的互联。第一种技术中称之为“隧道”技术,并将其设备称之为分组封装/拆装设备,简称PAD。其作用就像一个网关/路由器。第二种技术中称之为BACnet/IP,设备直接封装IP帧/包在BACnet网络和In~ternet上传输;

(4)良好的伸缩性:BACnet标准没有限制BACnet系统中设备节点的数量,BACr~集成系统可以由几个设备节点构成一个极小的自控系统,也可以形成一个规模极大的超级大系统。如美国GAS集成的GEMnet系统,该系统具有11个楼宇自控系统,集成总建筑面积达180m 2,横跨3个州。

Modbus 通讯协议的原理和标准

Modbus 通讯协议的原理和标准 工业控制已从单机控制走向集中监控、集散控制,如今已进入网络时代,工业控制器连网也为网络管理提供了方便。Modbus 就是工业控制器的网络协议中的一种。 一、Modbus 协议简介 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。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。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程,如果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。 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方法。 1、在Modbus 网络上转输 标准的Modbus 口是使用一RS-232C 兼容串行接口,它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制器能直接或经由Modem 组网。 控制器通信使用主—从技术,即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据做出相应反应。典型的主设备:主机和可编程仪表。典型的从设备:可编程控制器。 主设备可单独和从设备通信,也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信,从设备返回一消息作为回应,如果是以广播方式查询的,则不作任何回应。Modbus 协议建立了主设备查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。 从设备回应消息也由Modbus 协议构成,包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误,或从设备不能执行其命令,从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。 2、在其它类型网络上转输 在其它网络上,控制器使用对等技术通信,故任何控制都能初始和其它控制器的通信。这样在单独的通信过程中,控制器既可作为主设备也可作为从设备。提供的多个内部通道可允许同时发生的传输进程。 在消息位,Modbus 协议仍提供了主—从原则,尽管网络通信方法是“对等”。如果一控制器发送一消息,它只是作为主设备,并期望从从设备得到回应。同样,当控制器接收到一消息,它将建立一从设备回应格式并返回给发送的控制器。 3、查询—回应周期 (1)查询 查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。例如功能代码03 是要求从设备读保持寄存器并返回它们的内容。数据段必须包含要告之从设备的信息:从何寄存器开始读及要读的寄存器数量。错误检测域为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法。

Modbus通讯协议详解

Modbus通讯协议详解(1) 作者:来源于:发布时间:2006-11-28 16:22:00 工业控制已从单机控制走向集中监控、集散控制,如今已进入网络时代,工业控制器连网也为网络管理提供了方便。Modbus就是工业控制器的网络协议中的一种。 一、 Modbus 协议简介 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。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。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程,如果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。 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方法。 1、在Modbus网络上转输 标准的Modbus口是使用一RS-232C兼容串行接口,它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制器能直接或经由Modem组网。 控制器通信使用主—从技术,即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应。典型的主设备:主机和可编程仪表。典型的从设备:可编程控制器。 主设备可单独和从设备通信,也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信,从设备返回一消息作为回应,如果是以广播方式查询的,则不作任何回应。Modbus 协议建立了主设备查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。 从设备回应消息也由Modbus协议构成,包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误,或从设备不能执行其命令,从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。 2、在其它类型网络上转输 在其它网络上,控制器使用对等技术通信,故任何控制都能初始和其它控制器的通信。这样在单独的通信过程中,控制器既可作为主设备也可作为从设备。提供的多个内部通道可允许同时发生的传输进程。 在消息位,Modbus协议仍提供了主—从原则,尽管网络通信方法是“对等”。如果一控制器发送一消息,它只是作为主设备,并期望从从设备得到回应。同样,当控制器接收到一消息,它将建立一从设备回应格式并返回给发送的控制器。 3、查询—回应周期 (1)查询 查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。例如功能代码03是要求从设备读保持寄存器并返回它们的内容。数据段必须包含要告之从设备的信息:从何寄存器开始读及要读的寄存器数量。错误检测域为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的

Modbus通讯协议学习

Modbus通讯协议学习 了解了它,会使你对串口通信有一个清晰的认识!通用消息帧ASCII消息帧(在消息中的每个8Bit 字节都作为两个ASCII字符发送) 十六进制,ASCII字符0...9,A...F 消息中的每个ASCII字符都是一个十六进制字符组成每个字节的位1个起始位n个数据位,最小的有效位先发送1个奇偶校验位,无校验则无1个停止位(有校验时),2个Bit(无校验时)错误检测域LRC(纵向冗长检测) RTU 消息帧8位二进制,十六进制数0...9,A...F 消息中的每个8位域都是一个两个十六进制字符组成每个字节的位1个起始位8个数据位,最小的有效位先发送1个奇偶校验位,无校验则无1个停止位(有校验时),2个Bit(无校验时)错误检测域CRC(循环冗长检测) CRC校验 (https://www.doczj.com/doc/748621184.html,/view/1664507.htm) public static string CRCCheck(string val) { val = val.TrimEnd(' '); string[] spva = val.Split(' '); byte[] bufData = new byte[spva.Length + 2]; bufData = ToBytesCRC(val); ushort CRC = 0xffff;

ushort POLYNOMIAL = 0xa001; for (int i = 0; i < bufData.Length - 2; i++) { CRC ^= bufData[i]; for (int j = 0; j < 8; j++) { if ((CRC & 0x0001) != 0) { CRC >>= 1; CRC ^= POLYNOMIAL; } else { CRC >>= 1; } } } return Maticsoft.DBUtility.HLConvert.ToHex(System.BitConverter .GetBytes(CRC)); } /// <summary>

MODBUS通讯协议及编程

MODBUS通讯协议及编程 ModBus通讯协议分为RTU协议和ASCII协议,我公司的多种仪表都采用ModBus RT U通讯协议,如:YD2000智能电力监测仪、巡检表、数显表、光柱数显表等。下面就Mod Bus RTU协议简要介绍如下: 一、通讯协议 (一)、通讯传送方式: 通讯传送分为独立的信息头,和发送的编码数据。以下的通讯传送方式定义也与MOD BUS RTU通讯规约相兼容: 初始结构= ≥4字节的时间 地址码 = 1 字节 功能码 = 1 字节 数据区 = N 字节 错误校检 = 16位CRC码 结束结构= ≥4字节的时间 地址码:地址码为通讯传送的第一个字节。这个字节表明由用户设定地址码的从机将接收由主机发送来的信息。并且每个从机都有具有唯一的地址码,并且响应回送均以各自的地址码开始。主机发送的地址码表明将发送到的从机地址,而从机发送的地址码表明回送的从机地址。 功能码:通讯传送的第二个字节。ModBus通讯规约定义功能号为1到127。本仪表只利用其中的一部分功能码。作为主机请求发送,通过功能码告诉从机执行什么动作。作为从机响应,从机发送的功能码与从主机发送来的功能码一样,并表明从机已响应主机进行操作。如果从机发送的功能码的最高位为1(比如功能码大与此同时127),则表明从机没有响应操作或发送出错。 数据区:数据区是根据不同的功能码而不同。数据区可以是实际数值、设置点、主机发送给从机或从机发送给主机的地址。 CRC码:二字节的错误检测码。 (二)、通讯规约: 当通讯命令发送至仪器时,符合相应地址码的设备接通讯命令,并除去地址码,读取信息,如果没有出错,则执行相应的任务;然后把执行结果返送给发送者。返送的信息中

modbus通讯协议优点

竭诚为您提供优质文档/双击可除modbus通讯协议优点 篇一:modbus协议的特点 modbus总线广泛应用于仪器仪表、智能高低压电器、变送器、可编程控制器、人机界面、变频器、现场智能设备等诸多领域。modbus与其他的现场总线和工业网络相比有以下几个显著特点: 1)标准、开放:用户可以免费放心的使用modbus协议,不用缴纳许可费用,不会涉及侵犯知识产权。目前支持modbus的厂一家超过400家,支持modbus的产品超过600种。在中国,modbus已经成为国家标准gb/t19582-20xx。据不完全统计:截止到20xx年,modbus的节点安装数量已经超过了1000万个。 2)应用广泛:凡modbus协议设备具有Rs232/485接口的都可以使用本产品实现与现场总线pRoFibus的互连。如:具有modbus协议接口的变频器、智能高低压电器、电机启动保护装置、电量测量装置、智能现场测量设备、各种变送器及仪表等。 3)modbus可以支持较多类型的电气接口:modbus总线

协议采用主站查询从站的方式,物理接口可以是Rs232、 Rs485、Rs422、Rj45,还可以在各种介质上传送,如双绞线、光纤、无线射频等。 4)modbus的帧格式较为简单、紧凑,格式规范,易于传输,通俗易懂。用户使用容易,厂商开发简单。用户不必了解pRoFibus和modbus技术细节,只需参考说明手册及提供的应用实例,按要求完成配置,不需要复杂的编程,即可在短时间内实现设备间的连接通信。 5)透明通信:用户可以依照pRoFibus通信数据区和modbus通信数据区的映射关系,实现pRoFibus到modbus之间的数据透明通信。 篇二:hart,modbus,各种通讯协议的特点,优劣 haRt(highwayaddressableRemotetransducer),可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议,是美国Rosement公司于1985年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。haRt装置提供具有相对低的带宽,适度响应时间的通信,经过10多年的发展,haRt技术在国外已经十分成熟,并已成为全球智能仪表的工业标准。 haRt协议采用基于bell202标准的Fsk频移键控信号,在低频的4-20ma模拟信号上叠加幅度为0.5ma的音频数字信号进行双向数字通讯,数据传输率为1.2mbps。由于Fsk 信号的平均值为0,不影响传送给控制系统模拟信号的大小,

Modbus标准通讯协议格式

Modbus通讯协议 下表是Modbus的功能格式: 1、读可读写数字量寄存器(线圈状态): 计算机发送命令:[设备地址] [命令号01] [起始寄存器地址高8位] [低8位] [读取的寄存器数高8位] [低8位] [CRC校验的低8位] [CRC校验的高8位] 例:[11][01][00][13][00][25][CRC低][CRC高] 意义如下: <1>设备地址:在一个485总线上可以挂接多个设备,此处的设备地址表示想和哪一个设备通讯。例子中为想和17号(十进制的17是十六进制的11)通讯。 <2>命令号01:读取数字量的命令号固定为01。 <3>起始地址高8位、低8位:表示想读取的开关量的起始地址(起始地址为0)。比如例子中的起始地址为19。 <4>寄存器数高8位、低8位:表示从起始地址开始读多少个开关量。例子中为37个开关量。

<5>CRC校验:是从开头一直校验到此之前。在此协议的最后再作介绍。此处需要注意,CRC校验在命令中的高低字节的顺序和其他的相反。 设备响应:[设备地址] [命令号01] [返回的字节个数][数据1][数据2]...[数据n][CRC 校验的低8位] [CRC校验的高8位] 例:[11][01][05][CD][6B][B2][0E][1B][CRC低][CRC高] 意义如下: <1>设备地址和命令号和上面的相同。 <2>返回的字节个数:表示数据的字节个数,也就是数据1,2...n中的n的值。 <3>数据1...n:由于每一个数据是一个8位的数,所以每一个数据表示8个开关量的值,每一位为0表示对应的开关断开,为1表示闭合。比如例子中,表示20号(索引号为19)开关闭合,21号断开,22闭合,23闭合,24断开,25断开,26闭合,27闭合...如果询问的开关量不是8的整倍数,那么最后一个字节的高位部分无意义,置为0。 <4>CRC校验同上。 2、读只可读数字量寄存器(输入状态): 和读取线圈状态类似,只是第二个字节的命令号不再是1而是2。 3、写数字量(线圈状态):

Modbus通讯协议

Modbus 协议简介 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。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。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程,如果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。 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方法。 在Modbus网络上转输 标准的Modbus口是使用一RS-232兼容串行接口,它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制器能直接或经由Modem组网。 控制器通信使用主—从技术,即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应。典型的主设备:主机和可编程仪表。典型的从设备:可编程控制器。 主设备可单独和从设备通信,也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信,从设备返回一消息作为回应,如果是以广播方式查询的,则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。 从设备回应消息也由Modbus协议构成,包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误,或从设备不能执行其命令,从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。 在其它类型网络上转输 在其它网络上,控制器使用对等技术通信,故任何控制都能初始和

Modbus通讯协议

Modbus通讯协议 一、 Modbus 协议简介 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。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。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程,如果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。 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方法。 1、在Modbus网络上转输 标准的Modbus口是使用一RS-232C兼容串行接口,它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制器能直接或经由Modem 组网。 控制器通信使用主—从技术,即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应。典型的主设备:主机和可编程仪表。典型的从设备:可编程控制器。 主设备可单独和从设备通信,也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信,从设备返回一消息作为回应,如果是以广播方式查询的,则不作 任何回应。Modbus协议建立了主设备查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。 从设备回应消息也由Modbus协议构成,包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误,或从设备不能执行其命令,从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。 2、在其它类型网络上转输 在其它网络上,控制器使用对等技术通信,故任何控制都能初始和其它控制器的通信。这样在单独的通信过程中,控制器既可作为主设备也可作为从设备。提供的多个内部通道可允许同时发生的传输进程。 在消息位,Modbus协议仍提供了主—从原则,尽管网络通信方法是“对等”。如果一控制器发送一消息,它只是作为主设备,并期望从从设备得到回应。同样,当控制器接收到一消息,它将建立一从设备回应格式并返回给发送的控制器。

ModBus RTU通讯协议与ModBus通讯协议有什么区别

创作编号:BG7531400019813488897SX 创作者:别如克* modbus RTU常见问题汇总 2013年04月22日10:57 注:本资料由网络搜索,答案仅供参考(持续更新中) 点击查看MODBUS RTU产品详情 1、ModBus RTU通讯协议与ModBus通讯协议有什么区别? ModBus协议是应用层报文传输协议(OSI模型第7层),它定义了一个与通信层无关的协议数据单元(PDU),即PDU=功能码+数据域。 ModBus协议能够应用在不同类型的总线或网络。对应不同的总线或网络,Modbus协议引入一些附加域映射成应用数据单元(ADU),即ADU=附加域+PDU。目前,Modbus有下列三种通信方式: 1.以太网,对应的通信模式是MODBUS TCP。 2.异步串行传输(各种介质如有线RS-232-/422/485/;光纤、无线等),对应的通信模式是MO DBUS RT U或MODBUS ASCII。 3.高速令牌传递网络,对应的通信模式是Modbus PLUS。 2、关于MODBUS RTU通讯协议的提问? modbus 主要由站地址(一个字节)+功能码(一个字节)+首地址(两个字节)+访问字数(两个字节)+校验码(CRC16或LRC两个字节)总共8个字节组成。其实VB中编程很简单从组建添加MSComm组建就行了,难的是校验, 3、modbus、rtu、modbus rtu分别是什么? modbus协议是工控行业的标准协议,前身为莫迪康所写,现已被施奈德收购 而modbus分为两种协议:即串口协议(modbus rtu)和网口协议(modbus tcp)协议,一般的工控机只支持rs232或者RS485的串口模式,这个时候工控机的协议栈里就只有modbusRTU协议,当他从串口接收到数据时,会直接根据报文中的数据进行控制,如果需要用modbusTCP协议进行传输,则需要使用带有网口的PLC 具体的帧格式如下 modbus RTU 地址域功能码数据差错校验 modbus TCP 目的地址协议id 长度单元号功能码数据 简单的说tcp是由RTU加工而来的 而RTU则是另外一种概念,不包含在modbus协议内 是工控行业对监控设备的简称。

MODBUS通讯协议经典问题

1. 我的设备支持modbus设备,能否直接与组态王软件连接? 只要设备是标准的modbus 协议设备,即可使用组态王设备列表下的PLC-->莫迪康 -->MODBUSRTU(或者ACSII 码)进行通信。但具体的寄存器地址对照表必须从设备厂家 索取。 2. 我的支持modbus 协议的串口设备,能否与多个上位软件(比如组态王软件和某品 牌触摸屏)同时通讯? 因为modbus 串口协议不支持多主站,所以不能多个软件同时与modbus 设备同时通 信。 3. 在组态王工程中建立多个modbusTCPIPserver 设备定义,分别使用两台客户端对其 访问,只有站点高的那个server 通讯ok,站点低的通讯失败,为什么? 这是因为在组态王软件中只支持建立一个modbusTCPIPserver,当建立多个s erver 时,组态王客户端则会自动与站点高的server进行通讯,所以会导致站点低的通讯失败。 4. 如何实现组态王数据通过串口或者以太网驱动方式传送到其他组态软件或者应用程 序中? 如果其他组态软件或者应用程序支持modbus 协议,则可以通过组态王提供的modRTUserver 或者modbusTCPserver 驱动来实现。 5. 组态王与支持Modbus协议的设备进行通讯时,组态王画面上显示的数据不正确常有 哪些原因? 引起数据不正确的原因主要有如下几点: 1)组态王中定义的寄存器地址跟实际设备不一致导致。比如某些使用modbus 协议 通讯的设备的数据地址是从0 开始的,而组态王modbus 协议驱动寄存器地址是从1 开 始的,所以遇到此种情况时在组态王中定义变量时,寄存器地址要进行加1 处理; 2)数据词典中最大原始值和最大值定义不不当;比如最大原始值和最大值不一样会 导致画面看到的数据和实际设备不一致; 3)组态王读取FLOAT 和LONG 类型的数据时,没有使用提供的SwapF 和SwapL 寄存器来调整FLOAT 型和LONG型数据的字节顺序; 4)LONG 或FLOAT 型的双字的数据,没有按照间隔隔地址方式定义;因为m odbus 协议所对应的参数地址一般按照字为基本单位进行分地址排序的。 6. 组态王与西门子200plc自由口协议通过modem 通讯,硬件接线怎样实现?

Modbus 通讯协议简化V1.0(含具体说明)剖析

Modbus通讯协议简化 V1.0 2004-5-21 1Modbus协议概述 Modbus协议是主从站通讯协议,用异步串行口完成通讯,物理层采用RS485或RS232。传输速率可以达到115kbps,理论上可接(寻址一台主站和至多247台从站。 受线路和设备的限制,最多可接一台主站和32台从站。 Modbus协议的某些特性是固定的,如帧格式、帧顺序、通讯错误和异常情况的处理,以及所执行的功能等,都不能随便改动。其他特性属于用户可选的,如传输介质、波特率、字符奇偶校验、停止位的个数等等,传输模式为RTU。用户所选择的参数对于各个站必须一致,在系统运行时不能改变。 1.1Modbus协议传输模式 Modbus的传输模式:RTU方式。 表1-1 RTU传输模式的特性 特性 RTU 编码系统十六进制 每个字符的位数 起始位1位 数据位8位 奇偶校验位0或1位 停止位1或2位 校验和 CRC(循环冗余校验

1.2帧 Modbus协议的帧(报文格式:RTU帧。 下表是RTU传输模式的一般格式命令帧。 从站地址功能码数据校验和 8位8位 N*8位 16位 2Modbus协议 2.1 通讯方式 Modbus有两种通讯方式:应答方式和广播方式。 应答方式是主站向某个从站(地址1~247发出命令,然后等待从站的应答;从站接到主站命令后,执行命令,并将执行结果返回给主站作为应答,然后等待下一个命令。 广播方式是主站向所有从站发送命令(从站地址为0,不需要等待从站应答;从站接到广播命令后,执行命令,也不向主站应答。 除了会送诊断校验外,只有05、06、15、16这四项功能(见2.3对广播方式有效。 2.2 Modbus 帧 Modbus 的帧按应答方式分为命令帧(询问帧和应答帧。命令帧为一般格式命令帧,应答帧有显长度帧和隐长度帧之分,图2-1、2-3、2-4给出了典型的帧格式。数据 从站地址 功能码

ModbusTCP通讯协议

Modbus TCP通讯协议 一、适用范围及默认规范 此Modbus TCP协议适用于EIO、ADC系列产品。协议中所有数值如无特殊说明,均为16进制。Modbus浮点数为标准的IEEE格式,Modbus 32位长整数据为4字节无符号整数(unisigned long)组态软件支持此Modbus TCP协议,可以直接使用。 二、读开关量输入 1.功能码、寄存器地址、偏移 功能码:01 地址:两个地址,分别用于读入全部开关量状态或单独读一路开关量输入状态。描述如下。 [0A]--读全部开关量输入状态。 [3C]--读第1路开关量输入状态,递增1为下一路,如3D为第二路。以此类推。地址偏移:可为任意值,建议为0000。 在使用组态软件时,正确填写地址,地址偏移填写任意值即可。 2.Modbus TCP格式(网口) 读全部开关量输入状态发送报文:[0000000000] [06] [01] [01] [000A] [0001]读第1路开关量输入状态发送报文:[0000000000] [06] [01] [01] [003C] [0000] [00 00 00 00 00]:Modbus TCP报文头,简化为全0即可。使用组态软件时,

自动设置。 [06]:剩余数据长度,说明还剩6个字节等待接收。使用组态软件时,自动设置。 [01]:子设备ID。Modbus TCP忽略。 [01]:Modbus TCP 功能码01 [00 0A]或[00 3C]:寄存器地址,高位字节在前,低位字节在后。 [00 00]:寄存器地址偏移,设备忽略此数据,只设置寄存器地址即可工作,设置成0000即可。 读全部开关量输入状态应答报文:[00 00 00 00 00] [04] [01] [01] [01] [42] 读一路开关量输入状态应答报文:[00 00 00 00 00] [04] [01] [01] [01] [01] [00 00 00 00 00]:Modbus TCP报文头,简化为全0即可。使用组态软件时,自动设置。 [04]:剩余数据长度,说明还剩4个字节等待接收。使用组态软件时,自动设置。 [01]:子设备ID。Modbus TCP忽略。 [01]:Modbus TCP 功能码01 [01]:返回字节数,1个字节的8个bit对应8路输入,接通/低电平时,对应的bit置1,否则置0。8路输入设备返回01,16路输入设备返回02,以此类推。 [42]或[01]:对于读全部开关量输入状态报文,此处为开关量输入状态字节,bit0对应input1,接通/低电平为1,否则为0。此处为0100 0010,说明Input2、Input7为接通或低电平状态。其他为断开或高电平状态。 对于读一路开关量输入状态报文,此字节为01说明为接通/低电平状态,00为断开/高电平状态。

Modbus 通讯协议

Modbus 通讯协议(RTU传输模式) 第一章Modbus协议简介 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。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。 此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程,如果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。 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方法。 协议在一根通讯线上使用应答式连接(半双工),这意味着在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输。首先,主计算机的信号寻址到一台唯一的终端设备(从机),然后,在相反的方向上终端设备发出的应答信号传输给主机。协议只允许在主计算机和终端设备之间,而不允许独立的设备之间的数据交换,这就不会在使它们初始化时占据通讯线路,而仅限于响应到达本机的查询信号。 1.1 传输方式 传输方式是一个信息帧内一系列独立的数据结构以及用于传输数据的有限规则,以RTU 模式在Modbus总线上进行通讯时,信息中的每8位字节分成2个4位16进制的字符,每个信息必须连续传输下面定义了与Modebus 协议–RTU方式相兼容的传输方式。 代码系统 ·8位二进制,十六进制数0...9,A...F ·消息中的每个8位域都是一个两个十六进制字符组成 每个字节的位 ·1个起始位 ·8个数据位,最小的有效位先发送 ·1个奇偶校验位,无校验则无 ·1个停止位(有校验时),2个Bit(无校验时) 错误检测域 ·CRC(循环冗长检测) 1.2 协议 当信息帧到达终端设备时,它通过一个简单的“口”进入寻址到的设备,该设备去掉数据帧的“信封”(数据头),读取数据,如果没有错误,就执行数据所请求的任务,然后,它将自己生成的数据加入到取得的“信封”中,把数据帧返回给发送者。返回的响应数据中包含了以下内容:终端从机地址(Address)、被执行了的命令(Function)、执行命令生成的被请求数据(Data)和一个校验码(Check)。发生任何错误都不会有成功的响应。

modbus协议的基本知识

首先对这些协议做个基本了解: modbus RTU:Modicon公司(现为施耐德电气的一个品牌)在1978年发明,它是一种基于串行链路(如RS232/422/485)的协议,采用主站-从站结构。 Modbus plus:Modicon公司在1989年开发推出,它采用了令牌传递、对等方式、即插即用的网络结构,是一种更快的工业现场总线网络。 Modbus TCP:Modicon公司在1998年开发推出,它采用基于TCP/IP以太网的通信方式。modbus RTPS:由Modbus-IDA组织提交的基于TCP/IP的Modbus和RTPS(Real—time Publish/Subscribe:实时数据的发布与订阅)协议。 Modbus 是一个工业上常用的通讯协议、一种通讯约定。 ModBus 协议是应用层报文传输协议(OSI 模型第7层),它定义了一个与通信层无关的协议数据单元(PDU),即PDU=功能码+数据域。 ModBus 协议能够应用在不同类型的总线或网络。对应不同的总线或网络,Modbus 协议引入一些附加域映射成应用数据单元(ADU),即ADU=附加域+PDU。目前,Modbus 有下列三种通信方式: 1. 以太网,对应的通信模式是Modbus TCP。 2. 异步串行传输(各种介质如有线RS-232-/422/485/;光纤、无线等),对应的通信模式是Modbus RTU 或Modbus ASCII。Modbus 的ASCII、RTU 协议规定了消息、数据的结构、命令和应答的方式,数据通讯采用Maser/Slave方式。 3. 高速令牌传递网络,对应的通信模式是Modbus PLUS。 Modbus 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;TCP 模式没有额外规定校验,因为TCP 是一个面向连接的可靠协议。 Modbus 协议的应用中,最常用的是Modbus RTU 传输模式。 RTU 传输模式 当设备使用RTU (Remote Terminal Unit) 模式在Modbus 串行链路通信,报文中每个8位字节含有两个4位十六进制字符。这种模式的主要优点是较高的数据密度,在相同的波特率下比ASCII 模式有更高的吞吐率。每个报文必须以连续的字符流传送。

ModBusRTU通讯协议与ModBus通讯协议有什么区别课件

modbus RTU 常见问题汇总 2013 年04 月22 日10:57 注:本资料由网络搜索,答案仅供参考(持续更新中) 点击查看MODBUS RTU 产品详情 1、ModBus RTU 通讯协议与ModBus 通讯协议有什么区别? ModBus 协议是应用层报文传输协议(OSI 模型第7 层),它定义了一个与通信层无关的协议数据单元(PDU),即PDU=功能码+数据域。 ModBus 协议能够应用在不同类型的总线或网络。对应不同的总线或网络,Modbus 协议引入一些附加域 映射成应用数据单元(ADU ),即ADU= 附加域+PDU。目前,Modbus 有下列三种通信方式: 1.以太网,对应的通信模式是MODBUS TCP 。 2.异步串行传输(各种介质如有线RS-232-/422/485/ ;光纤、无线等),对应的通信模式是MO DBUS RT U 或MODBUS ASCII 。 3.高速令牌传递网络,对应的通信模式是Modbus PLUS 。 2、关于MODBUS RTU 通讯协议的提问? modbus 主要由站地址(一个字节)+功能码(一个字节)+首地址(两个字节)+访问字数(两个字节)+校验码(CRC16 或LRC 两个字节)总共8 个字节组成。其实VB 中编程很简单从组建添加MSComm 组建就行了,难的是校验, 3、modbus、rtu、modbus rtu 分别是什么? modbus 协议是工控行业的标准协议,前身为莫迪康所写,现已被施奈德收购 而modbus 分为两种协议:即串口协议(modbus rtu)和网口协议(modbus tcp)协议,一般的工控机只支持 rs232 或者RS485 的串口模式,这个时候工控机的协议栈里就只有modbusRTU 协议,当他从串口接收到数 据时,会直接根据报文中的数据进行控制,如果需要用modbusTCP 协议进行传输,则需要使用带有网口的 PLC 具体的帧格式如下 modbus RTU 地址域功能码数据差错校验 modbus TCP 目的地址协议id 长度单元号功能码数据 简单的说tcp 是由RTU 加工而来的 而RTU 则是另外一种概念,不包含在modbus 协议内 是工控行业对监控设备的简称。 4、关于modbus_RTU 协议主机发送的命令的一些问题 ? 01 读保持线圈状态(Read coil status) ? 02 读输入线圈状态(Read input status) ? 03 读保持寄存器(Read holding register) ? 04 读输入寄存器(Read input register) ? 05 写单个线圈(Force single coil) ? 06 写单个寄存器(Preset single register) ? 15 写多个线圈(Force multiple coils )

MODBUS通讯协议-RTU

Modbus 通讯协议(RTU传输模式)

本说明仅做内部参考,详细请参阅英文版本。 第一章Modbus协议简介 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。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。 此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是 经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程,如果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。 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方法。

协议在一根通讯线上使用应答式连接(半双工),这意味着在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输。首先,主计算机的信号寻址到一台唯一的终端设备(从机),然后,在相反的方向上终端设备发出的应答信号传输给主机。协议只允许在主计算机和终端设备之间,而不允许独立的设备之间的数据交换,这就不会在使它们初始化时占据通讯线路,而仅限于响应到达本机的查询信号。 1.1传输方式 传输方式是一个信息帧内一系列独立的数据结构以及用于传输数据的有限规则,以RTU模式在Modbus总线上进行通讯时,信息中的每8位字节分成2个4位16进制的字符,每个信息必须连续传输下面定义了与Modebus 协议– RTU方式相兼容的传输方式。 代码系统 8位二进制,十六进制数0...9,A...F 消息中的每个8位域都是一个两个十六进制字符组成每个字节的位 1个起始位 8个数据位,最小的有效位先发送

Modbus通讯协议

Modbus通讯协议 一、Modbus 协议简介 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。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。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程,如果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。 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方法。 1、在Modbus网络上转输 标准的Modbus口是使用一RS-232C兼容串行接口,它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制器能直接或经由Modem 组网。 控制器通信使用主—从技术,即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应。典型的主设备:主机和可编程仪表。典型的从设备:可编程控制器。

主设备可单独和从设备通信,也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信,从设备返回一消息作为回应,如果是以广播方式查询的,则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。 从设备回应消息也由Modbus协议构成,包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误,或从设备不能执行其命令,从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。 2、在其它类型网络上转输 在其它网络上,控制器使用对等技术通信,故任何控制都能初始和其它控制器的通信。这样在单独的通信过程中,控制器既可作为主设备也可作为从设备。提供的多个内部通道可允许同时发生的传输进程。 在消息位,Modbus协议仍提供了主—从原则,尽管网络通信方法是“对等”。如果一控制器发送一消息,它只是作为主设备,并期望从从设备得到回应。同样,当控制器接收到一消息,它将建立一从设备回应格式并返回给发送的控制器。 3、查询—回应周期 (1)查询 查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。例如功能代码03是要求从设备读保持寄存器并返回它们的内容。数据段必须包含要告之从设备的信息:从何寄存器开始读及要读的寄存器数量。错误检测域为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法。

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