基于Modbus/TCP的工业以太网通信

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领 程与特 点 ee
收稿 日期 :2o一 1 1 o 6 O— 2 作者简介:佥青( 8一 , , 1 2 ) 女 汉族 , 9 北京 交通 太学交通信息工程
厦控 制 专 业 ,在 读 硕 士 。
以太 网是最, 泛使用的网络标准( E 0 .) I E 8 2 3, E 它采 用介 质访 问控 制协议 ( 的通信标 准 ,即 MAC) (S C MA/C ) D( 载波监听多路访 问冲突检 测协议 , 当 网络上 任一站 点在传送数据前 ,先 检测是否 已有数 据在介 质上传送 , 若有则等待对方送 完后才 能送 出。 数据送 出后 ,在传送 的过程 中不断检测是否与其他 站点送 出的数据发生碰撞 , 若发生碰撞 , 须等待一段 时 间后再 重新发送 。当在两 个或更多的节点 间检测 到 冲突时 ,发送节点就 会停 止传送 并等待一个随机 的时 间后重新尝试传送 。 由于介 质访 问负载轻 , 以太 网使用 一种简单的算法操作 网络 ,在 网络负载轻时 几平没有时延 。 与令牌环或令牌总线协议 比 , 以太 网 访 问 信 道 不 需 要 通 信 带 宽 。标 准 的 以 太 网支 持 lMb s O p 的数据传输率 ,也支持 1 b s G p。 2 M du/ C 协议 obs T P Mo b s T P I 结合成 为Mo b s TC , d u 与 C /P d u/ P 它 以一种非常 简单 的方式将 Mo b s d u 帧嵌入到 T P帧 C 中,使其成为工业以太 网应用层协议 。 Mo b s ,设计 工作一 般采用面 向连 接的方 du中 法 ,即连 网时要 经过 “ 建立连接 、通信和释放连接” 三个步 骤。在简单 的变量 中可以通过唯一 的 “ 注册” 令牌获得;在 Mo b s d u 变量 中可以通过 明确 的 “ 编程 路径 ”性能获得 ,这种性能主张双方按照协议通信 , 直 到连 接终止 。 Mo b s/T P处 理两种情 况。连接在协议层 du C 很容 易辨识 ,并且一 个单 一的连接可携带 多个独立 的事 务。 此外 , P TC 允许相当大数量的并发连接 , 所 以在大 多数情况下 ,开发人 员选择是 根据需要重新 连接 ,还是 重新选择长 期存在 的连接。
客 户机服务器方式连接 智能设 备 ,实现 设备 间的数 据交换 。 Mo b s d u 的通讯几乎 可以 通过 任何物理介 质实 现 , :电线 、光纤 、红外、射频 、扩频 、微波 、卫 如 星等 。 d u还 可以通过不 同的 网络进行互连 , Mo b s 如: 以太 网、AD L S N、P T S 、ID S N、A M、F T R等 。所 以它具有很强的扩展 能力 , 可以说: 接的距离已不 连 是 问题 ,它可 以通过互 联网 ,连接到世界的任何地 方 。 d u 具 有很高的速度性能:响应时 间小于 1 Mo b s O 毫秒 , 目前可以满 足工业控制 中9%应用的需求 , 0 它 的下一个实现 目标 是 :响应时 间小于 1 毫秒 。由于 Mo b s d u 是制造业、基础设施环境 下 , 真正的开放协 议, 故得到 了工业界的广泛支持 , 是事 实上的工业标 准。 还由于 它的协议简单 、 易实施和高性价 比, 容 所 以全球有超过 4 0 0 个厂家支持 , 使用的设 备节点超过 70 0 万个 。 近几年来 , 着Mo b s 随 d u 协议不断扩展 ,已经将 串行链路、高速令牌传递 网络、 P I TC /P等关键技 术 引入 到 M dbUS应 用协 议解决 方 案 中 ,形 成 了 0 Mo b s d u 应用协 议族 , 基于 Mo b s 用协议 族的工 d u应 业以太 网解决方案 已经逐 渐应用于各种现场 级测控
Ke r s E h m e M o b sT r t c l Cl n n e v r ywo d : t e t d u / CP P o o o i t dS r e e a
引言
Mo b s d u 是一种通讯协议 , 17 年 由Mo i n 于 9 9 dc o 公 司发 明, 并将其公开 , 向市场 , 推 是基于主站从站/
2 Isu nai eh o g . t met o T cn l y&E o o s t e B in 0 0 5 nr tn o cn my ntu , e i 10 5 ) I it jg 【 摘 要】 Mo b s T d u / CP协议是 M d u 协议族在工业以太网上的解决方案。本文介绍了Mo b s o bs d u
Ata t t eM o b sp o o o , CP I r t c l n t e e ei d sr l o to e wo kwa ic s e . s,h d u r tc l T /Pp o o o s d E h m t n t u ti n r l t r sd s u s d l a i h n ac n
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基 子 Ma b s d u /TCP 的 工 业 以 太 网 逼 值
Et e ne m m u c tO s d o o h r tCo ni a i n Ba e n M dbu / sTCP o o o Pr t c l
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2机械 工业仪 器仪表综合技术 经济研 究所 ,北京 市 105 ) . 05 0
J ig D i hn h a O yn no g i Q n a S eg u u agJ sn n i (. e ig i tn nv r t, eig 10 4 1B i a o g ie i B in 0 0 4 j Jo n U sy j
TCP协议的主要内容 ,同时介绍 Et e n t h r e 的通信过 程和特点。提出了采用 Mo b s协议 、 du TCP I /P协议和 Et e n t h r e 的网络模型用于工业控 制网络 。
【 关键词】 以太网 M du/ C o bs T P协议 客户机 / 服务器
Ab t a t Amo g M o b s r t c l a l, o b sTCP i t ep o o o p l d i h me . ep p r r s n e sr c: n d u o o o mi M d u / P F y r t c l p i Et e t Th a e e e td sh a e n p t e i o tn so M o b sT h manc n e t f d u / CPp o o o , n to u e h r c s n h r ce i i f t e e c mmu ia in r tc la di r d c dt ep o e s dc a a tr t o E m t o n a sc h nc t . o