完整版工业自动化领域各种总线协议规范接口

工业自动化中的网络通信协议工业自动化是指利用各种技术手段对工厂或生产线上的各种生产过程进行自动控制和管理的技术体系。

在现代工业生产中，网络通信协议在实现工业自动化过程中起着至关重要的作用。

本文将介绍几种常见的工业自动化中使用的网络通信协议。

一、Modbus协议Modbus是一种经典的串行通信协议，被广泛应用于工业自动化领域。

它采用主从结构，通过串口传输数据，将上位机（主站）与下位机（从站）进行连接。

Modbus协议简单易用，适用于控制器之间的通信，如PLC、仪器设备等，具有广泛的兼容性和可扩展性。

二、Profibus协议Profibus是一种常用的工业现场总线通信协议，用于实现自动化系统中各种设备的通信。

它支持多种传输介质，包括RS485、光纤等，适用于不同的工业环境。

Profibus协议具有高速传输、实时性能好等特点，广泛应用于工厂自动化和过程自动化领域。

三、Ethernet/IP协议Ethernet/IP是一种工业以太网通信协议，基于标准的以太网技术，使得工业设备可以通过以太网进行连接和通信。

它支持TCP/IP协议，能够实现工业设备与企业内部网络的集成，为工业自动化提供了更高的灵活性和通用性。

四、CAN协议CAN（Controller Area Network）是一种广泛应用于汽车电子和工业自动化领域的通信协议。

CAN协议采用差分信号传输，具有抗干扰性强、可靠性高等特点。

它适用于多节点分布式控制系统，可以实现设备之间的快速、可靠的通信。

五、Profinet协议Profinet是一种以太网通信协议，是Profibus的以太网扩展。

Profinet协议利用以太网实现工业自动化设备的通信和集成，支持实时通信和无线通信，适用于复杂的工业自动化系统。

六、DeviceNet协议DeviceNet是一种CIP（Common Industrial Protocol）上的一种现场总线通信协议，常用于工业自动化设备的通信。

各总线及接口介绍总线是计算机系统中不同组件之间进行通信的一种方式。

它由电子信号、控制信号和地址信号组成，用于在计算机系统内传输数据和控制信息。

接口是用于连接不同设备或组件的接头或接口，通过接口可以实现不同设备之间的通信和数据交换。

以下是几种常见的总线和接口的介绍。

PCI总线是一种广泛使用的计算机总线，用于连接计算机内部的扩展设备，如显卡、声卡、网卡等。

它提供高带宽的数据传输，支持热插拔和多设备共享总线的特性。

PCI总线有32位和64位两种版本，分别支持32位和64位的数据传输。

2. USB接口（Universal Serial Bus）USB接口是一种用于在计算机和外部设备之间传输数据和供电的通用接口。

它具有热插拔、多设备共享总线和高传输速度等特点。

USB接口支持不同版本，如USB1.1、USB2.0、USB3.0和USB4.0等，每个版本的传输速度和性能都有所提升。

3. SATA接口（Serial ATA）SATA接口是一种用于连接存储设备（如硬盘、光盘驱动器等）的串行接口。

相比于传统的并行ATA接口，SATA接口具有更高的传输速度和更小的物理连接线，可以提供更高的数据传输性能。

HDMI接口是一种用于音频和视频传输的接口，常用于连接计算机和高清显示器、电视等设备。

HDMI接口支持高清视频传输，同时也能传输音频信号。

它具有高质量的音视频传输、支持多通道音频和具有防抖和宽带数字内容保护等特点。

5. Ethernet接口Ethernet接口是一种用于计算机网络的接口，用于连接计算机、服务器、路由器等设备进行数据通信。

它是一种基于以太网技术的标准化接口，提供高速、全双工的数据传输能力。

Ethernet接口支持多种传输速率，如10 Mbps、100 Mbps和1000 Mbps等。

FireWire接口是一种用于高速数据传输和连接音频/视频设备的接口，常用于连接外部硬盘驱动器、摄像机等设备。

FireWire接口支持热插拔和点对点连接，可以提供高速、双向的数据传输速度。

I/O接口概念I/O接口是一电子电路(以IC芯片或接口板形式出现),其内有若干专用寄存器和相应的控制逻辑电路构成。

它是CPU和I/O设备之间交换信息的媒介和桥梁。

CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现，前者被称为I/O接口，而后者则被称为存储器接口。

存储器通常在CPU的同步控制下工作，接口电路比较简单；而I/O设备品种繁多，其相应的接口电路也各不相同，因此，习惯上说到接口只是指I/O接口。

I/O接口基本功能（1）进行端口地址译码设备选择。

（2）向CPU提供I/O设备的状态信息和进行命令译码。

（3）进行定时和相应时序控制。

（4）对传送数据提供缓冲，以消除计算机与外设在“定时”或数据处理速度上的差异。

（5）提供计算机与外设间有关信息格式的相容性变换。

（6）还可以中断方式实现CPU与外设之间信息的交换。

控制方式（1）程序查询方式这种方式下，CPU通过I/O指令询问指定外设当前的状态，如果外设准备就绪，则进行数据的输入或输出，否则CPU等待，循环查询。

这种方式的优点是结构简单，只需要少量的硬件电路即可，缺点是由于CPU的速度远远高于外设，因此通常处于等待状态，工作效率很低。

（2）中断处理方式在这种方式下，CPU不再被动等待，而是可以执行其他程序，一旦外设为数据交换准备就绪，可以向CPU提出服务请求，CPU如果响应该请求，便暂时停止当前程序的执行，转去执行与该请求对应的服务程序，完成后，再继续执行原来被中断的程序。

中断处理方式的优点是显而易见的，它不但为CPU省去了查询外设状态和等待外设就绪所花费的时间，提高了CPU的工作效率，还满足了外设的实时要求。

但需要为每个I/O设备分配一个中断请求号和相应的中断服务程序，此外还需要一个中断控制器（I/O接口芯片）管理I/O设备提出的中断请求，例如设置中断屏蔽、中断请求优先级等。

此外，中断处理方式的缺点是每传送一个字符都要进行中断，启动中断控制器，还要保留和恢复现场以便能继续原程序的执行，花费的工作量很大，这样如果需要大量数据交换，系统的性能会很低。

现场总线协议现场总线协议（Fieldbus Protocol）是工业自动化领域中用于现场设备之间通信的一种协议标准。

它通过数字通信技术将现场设备（如传感器、执行器、控制器等）连接到控制系统，实现设备之间的数据交换和控制指令传输。

现场总线协议的应用可以大大简化工业自动化系统的布线结构，提高系统的可靠性和灵活性，降低成本和维护工作量，因此在工业自动化领域得到了广泛的应用。

现场总线协议的发展历程可以追溯到20世纪80年代初。

当时，工业自动化系统中的现场设备通常采用模拟信号进行通信，系统的布线结构复杂，维护困难，而且受到环境干扰的影响较大。

为了解决这些问题，工业界开始研究开发数字通信技术，并逐步形成了现场总线协议标准。

经过多年的发展，现场总线协议已经成为工业自动化领域中设备通信的主流技术。

现场总线协议的特点之一是支持多种通信介质和拓扑结构。

它可以通过不同的物理介质（如双绞线、光纤、无线等）进行通信，并且可以采用总线、星型、环型等不同的拓扑结构。

这使得现场总线协议可以适应不同的工业场景，满足不同的通信需求。

另一个特点是支持多种通信协议和数据格式。

现场总线协议可以适配不同的通信协议（如Modbus、Profibus、CANopen等），并且可以传输不同类型的数据（如模拟量、数字量、文本等）。

这使得现场总线协议可以与各种现场设备进行兼容，实现设备之间的互联互通。

除此之外，现场总线协议还具有高可靠性和实时性。

它采用了多种技术手段（如冗余通信、数据校验、错误纠正等）来保障通信的可靠性，同时通过优化通信协议和数据传输方式，实现了毫秒级甚至微秒级的实时通信。

这使得现场总线协议可以满足工业自动化系统对通信速度和可靠性的严格要求。

总的来说，现场总线协议作为工业自动化领域中设备通信的重要技术，具有广泛的应用前景。

随着工业自动化系统对通信技术的不断需求和发展，现场总线协议将继续发挥重要作用，推动工业自动化领域的进步和发展。

工业控制常用的接口协议大全
I/O接口概念
I/O接口是一电子电路(以IC芯片或接口板形式出现),其内有若干专用寄存器和相应的控制逻辑电路构成。

它是CPU和I/O设备之间交换信息的媒介和桥梁。

CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现，前者被称为I/O接口，而后者则被称为存储器接口。

存储器通常在CPU的同步控制下工作，接口电路比较简单；而I/O设备品种繁多，其相应的接口电路也各不相同，因此，习惯上说到接口只是指I/O接口。

I/O接口基本功能
（1）进行端口地址译码设备选择。

（2）向CPU提供I/O设备的状态信息和进行命令译码。

（3）进行定时和相应时序控制。

（4）对传送数据提供缓冲，以消除计算机与外设在“定时”或数据处理速度上的差异。

（5）提供计算机与外设间有关信息格式的相容性变换。

提供有关电气的适配
（6）还可以中断方式实现CPU与外设之间信息的交换。

控制方式
（1）程序查询方式
这种方式下，CPU通过I/O指令询问指定外设当前的状态，如果外设准备就绪，则进行数据的输入或输出，否则CPU等待，循环查询。

这种方式的优点是结构简单，只需要少量的硬件电路即可，缺点是由于CPU的速度远远高于外设，因此通常处于等待状态，工作效率很低
（2）中断处理方式
在这种方式下，CPU不再被动等待，而是可以执行其他程序，一旦外设为数据交换准备就绪，可以向CPU提出服务请求，CPU如果响应该请求，便暂时停止当前程序的执行，转去执行与该请求对应的服务程序，完成后，再继续执行原来被中断的程序。

工业自动化领域各种总线+协议+规范+接口比如：Beckhoff的CX9000通过总线耦合器可以接出去多种总线：EtherCAT可以集成很多现场总线：类似的扩展其他总线的实物图是：可以看到上面扩展出来的几个总线是：•Profibus•Profinet•CANopen•DeviceNet各种工业自动化总线接口的形状EtherCAT看着就是普通的网口。

LightBus看着像某种电源接口：ProfiBus九针的串口：其中，带有光线接口是这样的：InterBus也是9针的串口：CANopen黄色的，对称的两排5孔，共10孔的端子。

但是好像一边是方孔，另一边是圆孔：DeviceNet和CANopen的接口一样：黄色的，对称的两排5孔，共10孔的端子。

但是好像一边是方孔，另一边是圆孔。

ControlNet算是三层圆孔？CC-Link和之前的DeviceNet，CANopen的接口一样：黄色的，对称的两排5孔，共10孔的端子。

但是好像一边是方孔，另一边是圆孔。

ModBus也是常见的9针串口Fipio也是常见的9针串口SERCOS III是两个，和那种音频，耳机接口类似的接口RS232/RS485普通的九针D9串口Ethernet普通的以太网口ProfiNet以及以太网的ProfiNet，接口也是网口EtherNet/IPEtherNet/IP也是基于以太网的，所以也是接口也是网口USBUSB口，此处有两种，一种是Type A，一种是Type B另外也在别处：WAGO的产品目录中看到还有其他协议：Modubus/TCP：好像和Modbus不算同一种协议->算是两种实现？IEC 60870-5CALKNXBACnetLONWorksEnOcean：【整理】工业自动化之楼宇自动化之无线协议：EnOcean7.还看到个VIB：【详见】VIB8.又看到一个：Telecontrol9.上述不同协议接口对比，这里更加集中：。

工业系统中常用通讯协议在工业系统中，常用的通讯协议是为了实现设备之间的数据交换和通信。

这些协议是工业自动化系统中的重要组成部分，可以确保各个设备之间的协调和协同工作。

下面将介绍几种常用的工业系统通讯协议。

1. Modbus协议Modbus协议是一种串行通信协议，用于连接电子设备和电气设备。

它使用RTU和ASCII两种传输格式，支持从简单到复杂的通信需求。

Modbus协议在控制器和PLC之间非常常见，广泛应用于自动化领域。

2. Profibus协议Profibus（Process Fieldbus）协议是国际标准的工业总线通信协议，应用于自动控制以及过程控制领域。

它支持数据传输率高、可靠性强和实时性要求高的工业应用。

Profibus主要用于传感器、执行器和控制器之间的通信。

3. Ethernet/IP协议Ethernet/IP是一种以太网协议，用于实时工业自动化和控制系统。

它是以太网和IP技术的组合，能够实现设备之间的高速、可靠和实时通信。

Ethernet/IP协议在工业自动化系统中广泛应用，支持多种设备之间的数据交换。

4.CAN协议CAN（Controller Area Network）协议是一种用于工业控制系统的串行通信协议。

它广泛应用于汽车电子领域，可支持多个节点之间的快速通信和高可靠性数据传输。

CAN协议具有抗干扰能力强、适应工业环境的特点，在工业系统中得到了广泛的应用。

5.OPC协议OPC（OLE for Process Control）是一种通信标准，允许不同厂商的工业自动化设备进行数据交换。

它提供了一种统一的接口和规范，使得设备之间的通讯更加灵活和可靠。

OPC协议主要应用于工业自动化系统中的数据采集、实时监控和远程控制。

6. DeviceNet协议DeviceNet是一种用于控制系统的通信协议，是一种基于CAN总线的标准。

它可以连接多个设备，支持实时的设备控制和数据交换。

DeviceNet广泛应用于工业机械和机器人控制系统，是一种实时可靠的通信方式。

工业自动化领域各种总线+协议+规范+接口比如：Beckhoff的CX9000通过总线耦合器可以接出去多种总线：EtherCAT可以集成很多现场总线：类似的扩展其他总线的实物图是：可以看到上面扩展出来的几个总线是：•Profibus•Profinet•CANopen•DeviceNet各种工业自动化总线接口的形状EtherCAT看着就是普通的网口。

LightBus看着像某种电源接口：ProfiBus九针的串口：其中，带有光线接口是这样的：InterBus也是9针的串口：CANopen黄色的，对称的两排5孔，共10孔的端子。

但是好像一边是方孔，另一边是圆孔：DeviceNet和CANopen的接口一样：黄色的，对称的两排5孔，共10孔的端子。

但是好像一边是方孔，另一边是圆孔。

ControlNet算是三层圆孔？CC-Link和之前的DeviceNet，CANopen的接口一样：黄色的，对称的两排5孔，共10孔的端子。

但是好像一边是方孔，另一边是圆孔。

ModBus也是常见的9针串口Fipio也是常见的9针串口SERCOS III是两个，和那种音频，耳机接口类似的接口RS232/RS485普通的九针D9串口Ethernet普通的以太网口ProfiNet以及以太网的ProfiNet，接口也是网口EtherNet/IPEtherNet/IP也是基于以太网的，所以也是接口也是网口USBUSB口，此处有两种，一种是Type A，一种是Type B另外也在别处：WAGO的产品目录中看到还有其他协议：Modubus/TCP：好像和Modbus不算同一种协议->算是两种实现？IEC 60870-5CALKNXBACnetLONWorksEnOcean：【整理】工业自动化之楼宇自动化之无线协议：EnOcean7.还看到个VIB：【详见】VIB8.又看到一个：Telecontrol9.上述不同协议接口对比，这里更加集中：。

各种接口或总线规范整理（UART、SPI、PCI、IDE、SATA、SCSI）UART SPI PCI IDE SATA UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 通用异步收发器UART是用于控制计算机与串行设备的芯片。

有一点要注意的是，它提供了RS-232C数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。

作为接口的一部分，UART还提供以下功能：将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。

将计算机外部来的串行数据转换为字节，供计算机内部使用并行数据的器件使用。

在输出的串行数据流中加入奇偶校验位，并对从外部接收的数据流进行奇偶校验。

在输出数据流中加入启停标记，并从接收数据流中删除启停标记。

处理由键盘或鼠标发出的中断信号（键盘和鼠票也是串行设备）。

可以处理计算机与外部串行设备的同步管理问题。

有一些比较高档的UART 还提供输入输出数据的缓冲区，现在比较新的UART是16550，它可以在计算机需要处理数据前在其缓冲区内存储16字节数据，而通常的UART是8250。

现在如果您购买一个内置的调制解调器，此调制解调器内部通常就会有16550 UART。

PC上的com口就是UART的一种，用到RS232协议。

SPI(Serial peripheral interface ):高速同步串行口。

3～4线接口，收发独立、可同步进行,同步串口靠主机同步发送时钟和数据同步UART(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter) :通用异步串行口。

按照标准波特率完成双向通讯，速度慢,异步串口靠通讯双方约定的速率来同步PCI是Peripheral Component Interconnect（外设部件互连标准）的缩写，它是目前个人电脑中使用最为广泛的口，几乎所有的主板产品上都带有这种插槽。

⼯控上常见的通讯接⼝与协议RS232与RS485接⼝的区别⼀、接⼝的物理结构1、RS232接⼝：计算机通讯接⼝之⼀，通常RS232接⼝以9个引脚或25个引脚的型态出现，⼀般个⼈计算机上会有两组RS232接⼝，分别为COM1和COM2.2、RS485接⼝：⽆具体的物理形状，根据⼯程的实际情况⽽采⽤的接⼝。

⼆、接⼝的电⼦特性1、RS232：传输电平信号接⼝的信号电平值较⾼（信号“1”为“-3V⾄-15V”，信号“0”为“3V⾄15V”），易损坏接⼝电路的芯⽚，⼜因为与TTL 电平（0~“<0.8V”，1~“>2V”）不兼容故需要使⽤电平转换电路⽅能与TTL电路连接。

另外抗⼲扰能⼒差。

2、RS485：传输差分信号逻辑“1”以两线间的电压差为+（2-6）V表⽰；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2-6）V表⽰。

接⼝信号电平⽐RS232降低了，就不易损坏接⼝电路的芯⽚，且该电平与TTL电平兼容，可⽅便与TTL电路连接。

三、通讯距离1、RS232：RS232传输距离有限，最⼤传输距离标准值为⼗五⽶，且只能点对点通讯，最⼤传输速率最⼤为20kb/s。

RS232接⼝在总线上只允许连接1个收发器，不能⽀持多站收发功能，所以只能点对点通信，不⽀持多点通讯。

RS232采⽤三芯双绞线、三芯屏蔽线等。

2、RS485：最⼤⽆线传输距离为⼀千⼆百⽶。

最⼤传输速率为10Mbps，在100Kb/s的传输速率下，才能达到最⼤的通信距离。

RS485接⼝在总线上允许连接多达128个收发器。

即具有多站通讯能⼒，这样⽤户可以利⽤单⼀的RS485接⼝⽅便地建⽴起设备⽹络。

RS485可以采⽤两芯双绞线、两芯屏蔽线等。

在低速、短距离、⽆⼲扰的场合可以采⽤普通的双绞线，反之，在⾼速、长线传输时，则必须采⽤阻抗匹配（⼀般为120Ω）的RS485专⽤电缆（STP-120Ω⽤于RS485&CAN）⼀对18AWG，⽽在⼲扰恶劣的环境下采⽤铠装型双脚屏蔽电缆（ASTP_120Ω⽤于RS485&CAN）⼀对18AWG.采⽤阻抗匹配、低衰减的专⽤电缆可以达到1800⽶！超过1200⽶，可加中继（最多8只），这样传输距离接近10KM.常见的通讯协议RS485和MODBUS的区别：RS485是⼀个物理接⼝，简单的说是硬件。

工业通讯总线协议书甲方（以下简称“甲方”）：地址：法定代表人：乙方（以下简称“乙方”）：地址：法定代表人：鉴于甲方和乙方均为合法注册并有效存在的企业法人，双方本着平等互利的原则，就工业通讯总线系统的开发、供应、安装及维护等相关事宜，经友好协商，达成如下协议：第一条定义1.1 “工业通讯总线”指用于工业自动化领域，实现设备间数据交换和通讯的系统。

1.2 “协议”指本协议书及其附件。

1.3 “项目”指甲方委托乙方实施的工业通讯总线系统开发、供应、安装及维护工作。

第二条协议范围2.1 乙方负责提供符合甲方技术要求的工业通讯总线系统。

2.2 乙方负责对所提供的系统进行安装、调试，确保其正常运行。

2.3 乙方提供必要的技术支持和维护服务。

第三条技术要求3.1 乙方提供的工业通讯总线系统应满足甲方提出的技术规格和性能指标。

3.2 乙方应提供详细的技术文档，包括但不限于系统设计、操作手册和维护指南。

第四条交付与验收4.1 乙方应在约定的时间内完成系统的交付。

4.2 甲方应在收到系统后的____天内完成验收，验收标准按照本协议附件的技术要求执行。

第五条价格与支付5.1 本协议涉及的总费用为人民币_______元（大写：_______）。

5.2 甲方应按照以下方式支付费用：5.2.1 预付款：合同签订后____天内支付合同总金额的____%。

5.2.2 进度款：系统安装调试完成后支付合同总金额的____%。

5.2.3 尾款：系统验收合格后支付剩余的____%。

第六条质量保证6.1 乙方保证所提供的工业通讯总线系统符合国家及行业标准。

6.2 乙方对所提供的系统提供____年的质量保证期。

第七条违约责任7.1 如一方违反本协议规定，应承担违约责任，并赔偿对方因此遭受的损失。

第八条争议解决8.1 本协议在履行过程中发生的任何争议，双方应首先通过友好协商解决。

8.2 如果协商不成，任何一方可将争议提交至_______仲裁委员会按照其仲裁规则进行仲裁。

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）。

国标现场总线标准引言国标现场总线标准是指一种用于工业自动化领域的通信协议，它提供了数据传输和设备控制的标准化通信方式。

本文将介绍国标现场总线标准的基本概念、通信过程以及其在工业自动化中的应用。

一、基本概念1.1 现场总线现场总线是指将控制系统和现场设备连接起来的通信网络。

通过现场总线，控制系统可以实时地收集传感器和执行器的数据，并控制现场设备的运行。

1.2 国标现场总线标准国标现场总线标准是指由国家标准化机构制定的用于工业自动化领域的通信协议。

这种标准化的通信协议使得不同厂商的设备可以进行互联互通，从而提高了自动化系统的灵活性和可扩展性。

二、通信过程2.1 总线物理层总线物理层是指现场总线中用于传输数据的硬件接口。

现场总线标准定义了总线的物理特性，如电气信号、传输介质等。

2.2 数据链路层数据链路层是指现场总线中用于传输数据帧的协议。

这一层负责将数据帧进行分组和校验，以确保数据的正确传输。

2.3 应用层应用层是指现场总线中用于传输应用数据的协议。

应用层协议定义了数据的格式和解析方式，使得不同厂商的设备可以理解和处理同一种数据。

三、应用领域3.1 工业自动化国标现场总线标准广泛应用于工业自动化领域，如制造业、能源管理等。

通过现场总线，不同设备可以进行数据交换和远程控制，提高了生产效率和质量。

3.2 建筑自动化国标现场总线标准还可以应用于建筑自动化领域。

通过现场总线，建筑内的各种系统，如照明、空调、安防等可以进行集中管理和控制，实现智能化的建筑管理。

3.3 交通系统国标现场总线标准在交通系统中的应用日益广泛。

通过现场总线，交通信号灯、隧道监控等设备可以进行联动控制，提高了交通系统的运行效率和安全性。

四、挑战与发展4.1 兼容性由于不同厂商对于国标现场总线标准的实现可能存在差异，设备之间的兼容性成为了一个重要的问题。

需要进一步完善国标现场总线标准，确保不同厂商的设备可以无缝连接和交互。

4.2 安全性在工业自动化领域，数据的安全性是一个重要的考虑因素。

现场总线协议有哪些_工业现场的总线协议现场总线协议有哪些_工业现场的总线协议工业网络通常采用现场总线协议，通过实时和可靠的分布式控制功能来连接生产车间中的仪器仪表和机械设备，比较容易并且可靠的控制所实现的系统。

现场总线标准应用非常广泛，大量已经安装的设备都采用了现场总线。

但是，大部分这些现场总线标准都是基于(已有的)串行通信协议标准(与RS485或者RS232相似)，没有充分发挥应用广泛的以太网技术的优势。

随着系统复杂程度的增加，大部分现场总线难以满足平台通用性和系统性能的要求。

这促使设备生产商转向采用基于以太网的通信技术，实现高性能、低成本和很好的通用性。

很多现场总线标准都已经集成到工业以太网协议中，采用很少的控制功能，实现实时通信和工业互联，同时保护了在现场总线软件和已有设备上的投入。

表1列出了几种流行的(串行)现场总线协议，以及对应的以太网工业协议。

CANopen控制区域网(CAN)是一种广播、差分串行总线标准，工作在干扰较大的电力机械(噪声)环境中。

CANopen建立在自动化应用CAN(例如，数据链路层和物理层)基础上，能够实现百分之百的数据完整性，而采用以太网无法满足这一要求。

DeviceNet/ControlNet(CIP)DeviceNet是设备级网络，为工业自动化提供可靠、高效的数据处理功能。

ControlNet是一种实时、确定性、可重构的控制层网络，适用于数据和消息的高速传送。

DeviceNet和ControlNet的应用层基于公共工业协议(CIP)层，它也用于Ethernet/IP中。

这些协议目前由独立开放设备供应商协会(ODVA)管理。

LonWorksLonWorks是用于开发照明和HVAC等自动化/控制应用的流行协议标准。

LonWorks网络设备可使用各种介质，包括双绞线、电源线、以太网、光纤和RF等。

Modbus-RTUModbus是为可编程逻辑控制器(PLC)应用开发的免版税开放串行通信协议。

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。

工业自动化领域各种总线+协议+规范+接口
DALI 楼宇自动化领域的通讯标准
DALI标准(IEC60929 )是一种跨越厂商的协
议，其目的是在照明应用中确保电子镇流器的互
用性。

这个新标准用于替代1-10V调光器接
口。

数字可寻址照明接口( DALI，Digital
Addressable Lighti ng In terface )是一种楼宇
自动化标准，用于电子镇流器的数字控制。

DALI作为一种子系统使用，例如照明、百叶帘
或温度控制，可直接与楼宇管理系
统进行通讯。

【整理】工业自动化总线之楼宇自动化之照明接口：DALI
DeviceNet 采用CAN技术的设备总线
DeviceNet是一种传感器/执行器总线系统，起
源于美国，但现在在欧洲和亚洲地区也得到越
来越多的应用。

DeviceNet基于
CAN ( Controller Area Net ，控制器局域网)
总线。

DMX。

工业自动化系统标准精选（最新）G2900.56《GB/T2900.56-2002 电工术语自动控制》G3454《GB/T 3454-2011 数据终端设备（DTE）和数据电路终接设备（DCE）之间的接口电路定义表》G8129《GB/T8129-1997 工业自动化系统：机床数值控制词汇》G11292《GB/T 11292-2008 工业自动化系统 机床数值控制 nc处理器输出 后置处理命令》G13730《GB/T13730-2002 地区电网调度自动化系统》G15312《GB/T 15312-2008 制造业自动化 术语》G16642《GB/T 16642-2008 企业集成 企业建模框架》G16656.1《GB/T 16656.1-2008 工业自动化系统与集成 产品数据表达与交换:概述与基本原理》G16656.21《GB/T 16656.21-2008 工业自动化系统与集成:实现方法:交换文件结构的纯正文编码》G16656.31《GB/T16656.31-1997 工业自动化系统：产品数据一致性测试方法论与框架》G16656.32《GB/T16656.32-1999 工业自动化系统：对测试实验室和客户的要求》G16656.34《GB/T16656.34-2002 工业自动化系统：应用协议实现的抽象测试方法》G16656.41《GB/T16656.41-1999 工业自动化系统：产品描述与支持原理》G16656.43《GB/T 16656.43-2008 工业自动化系统与集成 产品数据表达与交换:集成通用资源：表达结构》G16656.44《GB/T 16656.44-2008 工业自动化系统与集成 集成通用资源：产品结构配置》G16656.45《GB/T16656.45-2001 工业自动化系统：集成通用资源材料》G16656.47《GB/T 16656.47-2008 工业自动化系统与集成 集成通用资源：形状变化公差》G16656.49《GB/T16656.49-2003 工业自动化系统:工艺过程结构和特性》G16656.501《GB/T 16656.501-2005 工业自动化系统与集成:应用解释构造:基于边的线框》G16656.502《GB/T 16656.502-2005 工业自动化系统与集成:应用解释构:基于壳的线框和基本原理》G16656.503《GB/T16656.503-2004 工业自动化系统与集成产品数据的表达与交换:几何有界二维线框》G16656.513《GB/T16656.513-2004 工业自动化系统与集成产品数据的表达与交换:基本边界表达》G16656.520《GB/T16656.520-2002 工业自动化系统：相关绘图元素》G16656.1001《GB/T16656.1001-2004 工业自动化系统与集成产品数据的表达与交换:应用模块外观赋值》G16656.1006《GB/T16656.1006-2004 工业自动化系统与集成产品数据的表达与交换:应用模块基础表达》G16657.2《B/T16657.2-1996 工业控制系统用现场总线：物理层规范和服务定义》G16720.1《GB/T 16720.1-2005 工业自动化系统制造报文规范 第1部分：服务定义》G16720.2《GB/T 16720.2-2005 工业自动化系统制造报文规范 第2部分：协议规范》G16978《GB/T16978-1997 工业自动化词汇》G16979.1《GB/T16979.1-1997 工业自动化系统制造报文规范:服务定义数据交换》G16979.2《GB/T16979.2-1997 工业自动化系统制造报文规范:协议规范数据交换》G16980.1《GB/T16980.1-1997 工业自动化车间生产:标准化参考模型和确定需求的方法论》G16980.2《GB/T16980.2-1997 工业自动化车间生产:标准化参考模型和方法论的应用》G17563《GB/T17563-1998 可程控测量设备标准数字接口的标准代码、格式、协议和公共命令》G17645.1《GB/T 17645.1-2008 工业自动化系统与集成 零件库:综述与基本原理》G17645.24《GB/T17645.24-2003 工业自动化系统与集成零件库:逻辑资源:供应商库的逻辑模型》G17645.26《GB/T17645.26-2000 工业自动化系统零件库：信息供应商标识》G17645.42《GB/T17645.42-2001 工业自动化系统：构造零件族的方法学》G17645.101《GB/T 17645.101-2008 工业自动化系统与集成 零件库:参数化程序的几何视图交换协议》G17645.102《GB/T 17645.102-2008 工业自动化系统与集成 零件库:符合GB/T 16656一致性规范的视图交换协议》G18725《GB/T 18725-2008 制造业信息化 技术术语》G18726《GB/T 18726-2011 现代设计工程集成技术的软件接口规范》G18727《GB/Z18727-2002 企业应用产品数据管理(PDM)实施规范》G18728《GB/T18728-2002 制造业企业资源计划(ERP)系统功能结构技术规范》 G18729《GB/T 18729-2011 基于网络的企业信息集成规范》G18755.1《GB/T18755.1-2002 工业自动化系统MAPLE功能体系结构》G18755.2《GB/T18755.2-2003 工业自动化系统与集成--制造自动化编程环境(MAPLE):服务与接口》G18756.1《GB/T18756.1-2002 工业自动化系统:表示层和会话层协议规范》G18756.2《GB/T18756.2-2002 工业自动化系统:通用MMS要求》G18756.3《GB/T18756.3-2002 工业自动化系统:专用MMS要求》G18757《GB/T 18757-2008 工业自动化系统 企业参考体系结构与方法论的需求》G18784《GB/T18784-2002 CAD/CAM数据质量》G18786《GB/T18786-2002 承包商集成技术信息服务》G18789《GB/T18789-2002 自动柜员机(ATM)通用规范》G18975.1《GB/T18975.1-2003 工业自动化系统与集成流程工厂:综述与基本原理》G18999《GB/T18999-2003 工业自动化系统企业模型的概念与规则》G19114.1《GB/T19114.1-2003 工业自动化系统与集成工业制造管理数据第1部分:综述》G19114.31《GB/T 19114.31-2008 工业自动化系统与集成 工业制造管理数据:资源信息模型》G19114.32《GB/T 19114.32-2008 工业自动化系统与集成 工业制造管理数据:资源应用管理:资源应用管理数据的概念模型》G19114.42《GB/T 19114.42-2008 工业自动化系统与集成 工业制造管理数据:时间模型》G19150《GB/T 19150-2013 零件库术语》G19219《GB/Z19219-2003 工业自动化--时限通信体系结构--时限通信系统的用户需求和网络管理》G19398《GB/T19398-2003 工业自动化系统与集成:离散部件制造设备在工作环境中的工作条件》G19659.1《GB/T 19659.1-2005 工业自动化系统与集成 开放系统应用集成框架：通用的参考描述》G19659.2《GB/T 19659.2-2006 工业自动化系统与集成:基于ISO 11898的控制系统的参考描述》G19659.3《GB/T 19659.3-2006 工业自动化系统与集成:基于IEC 61158控制系统的参考描述》G19659.4《GB/T 19659.4-2006 工业自动化系统与集成:基于以太网控制系统的参考描述》G19660《GB/T 19660-2005 工业自动化系统与集成 机床数值控制坐标系和运动命名》G19662《GB/T 19662-2005 工业自动化系统 制造报文规范 术语》G19902.1《GB/T 19902.1-2005 工业自动化系统与集成--制造软件互操作性能力建规:框架》G19902.2《GB/T 19902.2-2005 工业自动化系统与集成--制造软件互操作性能力建规:建规方法论》G19902.3《GB/T 19902.3-2006 工业自动化系统与集成:接口服务、协议及能力模板》G19903.1《GB/T 19903.1-2005 工业自动化系统与集成 物理设备控制:概述和基本原理》G19903.10《GB/T 19903.10-2006 工业自动化系统与集成 物理设备控制:通用工艺数据》G19903.11《GB/T 19903.11-2008 工业自动化系统与集成 物理设备控制 铣削用工艺数据》G19903.12《GB/T 19903.12-2008 工业自动化系统与集成 物理设备控制 计算机数值控制器用的数据模型 第12部分:车削用工艺数据》G19903.111《GB/T 19903.111-2013 工业自动化系统与集成 物理设备控制 计算机数值控制器用的数据模型 第111部分：铣床用刀具》G19903.121《GB/T 19903.121-2008 工业自动化系统与集成 物理设备控制 计算机数值控制器用的数据模型 第121部分：车床用刀具》G20719.1《GB/T 20719.1-2006 工业自动化系统与集成过程规范语言 第1部分:概述与基本原理》G20719.13《GB/T 20719.13-2010 工业自动化系统与集成 过程规范语言：时序理论》G20719.44《GB/T 20719.44-2010 工业自动化系统与集成 过程规范语言：定义性扩展 资源扩展》G20720.1《GB/T 20720.1-2006 企业控制系统集成 第1部分:模型和术语》G22032《GB/T 22032-2008 系统工程 系统生存周期过程》G22270.1《GB/T 22270.1-2008 工业自动化系统与集成 测试应用的服务接口:概述》G22270.2《GB/T 22270.2-2012 工业自动化系统与集成 测试应用的服务接口：资源管理服务接口》G22281.1《GB/T 22281.1-2008 机器的状态监测和诊断 数据处理、通信和表达 第1部分:总则》G22454《GB/T 22454-2008 企业集成 企业建模构件》G24463.1《GB/T 24463.1-2009 交互式电子技术手册 第1部分：互操作性体系结构》G24463.2《GB/T 24463.2-2009 交互式电子技术手册 第2部分：用户界面与功能要求》G24463.3《GB/T 24463.3-2009 交互式电子技术手册 第3部分：公共源数据库要求》G24639《GB/T 24639-2009 元数据的XML Schema置标规则》G25103《GB/T 25103-2010 供应链管理业务参考模型》G25109.1《GB/T 25109.1-2010 企业资源计划 第1部分：ERP术语》G25109.2《GB/T 25109.2-2010 企业资源计划 第2部分：ERP 基础数据》G25109.3《GB/T 25109.3-2010 企业资源计划 第3部分：ERP 功能构件规范》 G25110.1《GB/T 25110.1-2010 工业自动化系统与集成 工业应用中的分布式安装：传感器和执行器》G25110.2《GB/T 25110.2-2010 工业自动化系统与集成 工业应用中的分布式安装：混合通信总线》G25110.3《GB/T 25110.3-2010 工业自动化系统与集成 工业应用中的分布式安装：配电总线》G25111《GB/T 25111-2010 网络化制造环境下的制造资源分类》G25459《GB/T 25459-2010 面向制造业信息化的ASP平台测评规范》G25460《GB/T 25460-2010 面向制造业信息化的ASP平台功能体系结构》G25469《GB/T 25469-2010 制造业产业链协作平台功能规范》G25470《GB/T 25470-2010 制造业信息化共性技术资源服务平台功能规范》G25483《GB/T 25483-2010 面向制造业信息化的企业集成平台测评规范》G25484《GB/T 25484-2010 网络化制造ASP工作流程及服务接口》G25485《GB/T 25485-2010 工业自动化系统与集成 制造执行系统功能体系结构》G25486《GB/T 25486-2010 网络化制造技术术语》G25487《GB/T 25487-2010 网络化制造系统应用实施规范》G25488《GB/T 25488-2010 网络化制造系统集成模型》G25489《GB/T 25489-2010 网络化制造系统功能规划技术规范》G25507《GB/T 25507-2010 工业基础类平台规范》G25508《GB/T 25508-2010 制造企业ASP服务评测规范》G25509《GB/T 25509-2010 机械系统和通用件 齿轮参考字典》G25510《GB/T 25510-2010 机械系统和通用件 滚动轴承参考字典》G25511《GB/T 25511-2010 机械系统和通用件 链、皮带和键参考字典》G25844《GB/T 25844-2010 工业用现场分析小屋成套系统》G25845《GB/T 25845-2010 工业用γ射线料位计》G25846《GB/T 25846-2010 工业用γ射线密度计》G26220《GB/T 26220-2010 工业自动化系统与集成 机床数值控制 数控系统通用技术条件》G26327《GB/T 26327-2010 企业信息化系统集成实施指南》G26333《GB/T 26333-2010 工业控制网络安全风险评估规范》G26335《GB/T 26335-2010 工业企业信息化集成系统规范》G27758.1《GB/T 27758.1-2011 工业自动化系统与集成诊断、能力评估以及维护应用集成第1部分：综述与通用要求》G29826《GB/T 29826-2013 云制造 术语》G30264.1《GB/T 30264.1-2013 软件工程 自动化测试能力 第1部分：测试机构能力等级模型》G30264.2《GB/T 30264.2-2013 软件工程 自动化测试能力 第2部分：从业人员能力等级模型》G31131《GB/T 31131-2014 制造业信息化评估体系》J6987《JB/T 6987-1993 制造资源计划MRPII系统原型法软件开发规范》J8383《JB/T 8383-1996 工业PC及其模板型号编制》。

CAN总线接口1. 简介CAN（Controller Area Network，控制器局域网）总线接口是一种常用于汽车、工业自动化和其他领域的通信协议。

它提供了一种高可靠性和实时性的通信方式，广泛应用于车辆网络和其他分布式系统。

2. CAN总线接口的功能CAN总线接口具有以下主要功能：•数据传输：CAN总线接口使用基于广播的多主机通信方式，支持多个节点之间的数据传输。

每个节点可以发送和接收消息，通过CAN总线进行数据交换。

•帧格式：CAN总线使用帧格式来定义数据的传输方式。

它包括标准帧和扩展帧两种类型。

标准帧包含11位的标识符，扩展帧包含29位的标识符，用于识别不同的消息。

•优先级：CAN总线支持消息的优先级，高优先级的消息将被优先传输。

这是通过标识符的位掩码方式实现的，具有较低标识符值的消息具有更高的优先级。

•错误检测和纠正：CAN总线通过位域和CRC校验来检测和纠正传输中的错误。

它可以检测和纠正发送和接收过程中的位错误、帧错误和其他错误。

•速率和距离：CAN总线支持高速数据传输，通常可以实现最高1 Mbps的传输速率。

同时，它支持长距离的传输，可以覆盖数百米的通信范围。

3. CAN总线接口的应用场景CAN总线接口在许多应用场景中发挥着重要作用，特别是在汽车和工业自动化领域。

以下是一些常见的应用场景：3.1 汽车网络CAN总线接口是汽车网络中最常用的通信协议之一。

它用于连接车辆中的各种电子设备，如发动机控制模块、变速器控制模块、制动系统、仪表和多媒体系统等。

CAN总线提供了可靠和实时的数据传输，使得这些设备可以相互通信并协调工作。

3.2 工业自动化在工业自动化领域，CAN总线接口被广泛应用于连接不同的控制器和传感器。

它可以用于机器人控制、PLC系统、传感器网络等。

CAN总线的可靠性和实时性使得这些设备可以快速传输数据并响应实时控制需求。

3.3 能源管理系统CAN总线接口也可以用于能源管理系统，如太阳能电池组、储能系统和配电系统等。

usb接口协议标准(一)USB接口协议标准简介USB（Universal Serial Bus）是一种通用的串行总线接口标准，被广泛应用于电脑、手机、相机等各种设备中。

USB接口协议标准定义了设备和主机之间的通信规范，为不同厂商、不同设备提供了统一的接口标准，方便设备的互联互通。

USB分类USB接口标准按照传输速度和功能可以分为多个版本，下面列举了几个常见的USB分类： - : 最初的USB 和版本，传输速度较慢，适用于低速和全速设备。

- : 传输速度达到了480 Mbps，广泛应用于大多数设备。

- : 包括USB 、和等版本，传输速度更高，支持超高速设备。

USB接口结构USB接口标准包含一组插座和插头，分别连接设备和主机。

下面是USB接口结构的主要组成部分： - A型连接器: 常见的USB接口，适用于连接主机。

- B型连接器: 用于连接设备，常见于打印机、扫描仪等外设。

- C型连接器: USB 版本引入的新型连接器，可正反插，并且支持更高的传输速度。

USB通信协议USB接口标准定义了一套通信协议，确保设备和主机之间的数据传输正常进行。

下面是USB通信协议的一些要点： - 控制传输：用于设备和主机之间的配置和控制信息传输。

- 批量传输：用于大容量数据传输，如文件传输。

- 中断传输：用于设备和主机之间的短时间实时数据传输，如鼠标、键盘等设备。

- 等等。

USB电源管理USB接口标准还规定了设备的电源管理规范，以提供对设备电源的控制和管理。

USB电源管理的一些特点： - 设备供电：USB接口可为设备提供电源，避免需外部电源适配器。

- 休眠模式：USB设备可进入低功耗休眠状态，减少能源消耗。

- 快速充电：USB接口标准中引入了快速充电协议，可提高充电效率。

USB在不同应用领域的应用USB接口标准广泛应用于各种设备和领域，以下列举了一些常见的应用场景： - 电脑和笔记本电脑：USB接口用于连接鼠标、键盘、打印机、摄像头等外设。

工业总线协议书甲方（供应商）：_____________________乙方（购买方）：_____________________鉴于甲方为专业的工业总线产品供应商，乙方为需求方，双方本着平等互利的原则，就工业总线产品的供应事宜，经友好协商，达成如下协议：第一条产品描述1.1 甲方同意向乙方提供以下工业总线产品：_______________________1.2 产品应符合国家及行业标准，并具备相应的质量合格证明。

第二条产品规格与技术要求2.1 乙方应向甲方提供详细的产品规格和性能要求。

2.2 甲方应确保所供应的工业总线产品满足乙方的技术要求。

第三条交货时间与地点3.1 甲方应于合同签订之日起____天内，将产品送达乙方指定地点。

3.2 交货地点：_______________________3.3 交货时间如有变更，双方应提前____天书面通知对方。

第四条价格与支付方式4.1 产品单价为：_______________________4.2 总价为：_______________________4.3 乙方应在合同签订后____天内支付____%的预付款，余款在产品交付并验收合格后____天内支付。

第五条验收标准与方法5.1 乙方应在收到产品后____天内完成验收。

5.2 验收标准应符合合同约定的技术要求。

5.3 如产品存在质量问题，乙方应在验收后____天内书面通知甲方，甲方应在接到通知后____天内予以解决。

第六条保证与售后服务6.1 甲方保证所供产品为全新未使用的产品，并提供____年的质保期。

6.2 在质保期内，如产品出现非人为因素造成的故障，甲方负责免费维修或更换。

第七条违约责任7.1 如甲方未能按时交付产品，应按日支付合同总价____%的违约金。

7.2 如乙方未能按时支付货款，应按日支付未付款项____%的违约金。

第八条争议解决8.1 本合同在履行过程中如发生争议，双方应友好协商解决。