1、PLC和变频器博客搜集整理 现场总线技术 Http:/ 这里有许多前关PLC和变频器的知识和经验，欢迎来做客！ 1。 AS-Interface ，即传感器执行器接口能够提供很多强大的功能，同时价格低廉又易于安装。基于数字技术和优化的二进制接口， AS-Interface 网络非常易于设计、安装、操作和维护。传统的传感器和执行器能够被简单地集成，形成一种灵活而功能强大的网络。 AS-Interface 设备可由 AS-Interface 电缆供电，这样通讯和 24V 电源共同使用同一对电缆不能将 AS-Interface 与高级但昂贵得多的现场总线进行完全的比较。 AS-Interface 是为
2、满足传感器和执行器之类的设备进行了功能简化，适用于那些对节点安装成本要求严格和方法简单的应用。另外由于 AS-Interface 是基于已有的技术，这就确保了现有的操作和维护人员能够迅速地使用和接受它。 与传统电缆方式相比， AS-Interface 方式一般能够节省 15-40% 的成本，而每个节点的费用大约在 $15-$20 ，包括工程费用。然而数字技术还增强了操作和维护性，这就意味着由于有了更好的性能和更短的停机时间，整个生命周期成本将大大降低而同时质量和可靠性可明显提高。 什么产品在哪里使用它 ? “AS-Interface“ 意味着执行器和传感器接口，它就是为这些产品而设计的。它在全
3、世界范围内都有应用但在欧洲比较多，特别是在德国以及有西门子背景的公司。 AS-Interface 技术指标网络规模 : 支持 62 个节点 网络长度 : 最大 300m 使用 3 个重复器 通讯速率 : 167k 位 / 秒 总线拓扑 : 灵活的 , 星型 , 总线型和树型 寻址模式 : 主站 / 从站 系统特性 : 通过时间复用方式传输模拟信号。数据和电源共用同一电缆。无需终端电阻。地址可通过主站或者设置工具进行配置。需要 ASI 专用电源。 PLC和变频器博客搜集整理 Http:/ 这里有许多前关PLC和变频器的知识和经验，欢迎来做客！ 2CANopen 是一种基于 CAN 的高层协议。
4、CANopen 是为标准化的嵌入式网络开发，具有非常灵活的配置能力。CANopen 应用层通讯行规 (EN 50325-4; CiA 301) 支持直接访问设备参数和时间要求严格的过程数据传输。CANopen 网络管理服务简化了工程设计、系统集成和诊断。在不同的集散式控制应用中，需要不同的通讯服务和协议。 CANopen 定义了所有这些服务和协议以及必要的通讯对象。 对象字典以通讯对象的形式描述了设备的整个通讯功能，它是通讯接口与应用程序之间的接口。设备所有的通讯对象 ( 应用数据和配置参数 ) 都在对象字典中以标准化的方式进行了描述。这些对象对象可通过 16 进制索引进行访问，对于数组和记录
5、还可使用 8 位子索引。 什么产品在哪里使用它 ? CANopen 原本是为运动控制设备网络而设计的。如今被欧洲很多车辆、医疗设备、船载电子和公共交通等行业所使用。 CANopen 技术参数 网络规模 : 支持 127 个节点 网络长度 : 25m - 5000m 与波特率有关 通讯速度 : 10k 位 / 秒 - 1M 位 / 秒 总线拓扑 : 中继，级联 寻址方式 : 主 / 从 , 对等 , 广播和多主 系统特性 : 节点移除；面向请求 / 响应的网络通讯功能；大量信息的数据组帧功能 CC-Link 是一种可以高速处理控制和信息数据的现场总线系统，为工厂和工程自动化提高效率和集成度。使用
6、 CC-Link 可帮助用户减少复杂生产线的控制和供电布线工作量。由于用户可以从多达 354 种支持 CC-Link 的现场设备中选择适当的设备，可非常容易地实现多供应商环境。对于通讯速度， CC-Link 既支持高速响应通讯，例如传感器输入；同时也支持需要传输大量数据的设备通讯。 CC-Link 的一个功能是 RAS ，即独立主站功能，当通讯出现故障和系统启动调试过程中时可实现与从站分离和自动恢复。作为测试和监测功能，提供数据链路状态确认、硬件测试和电路测试等功能。 PLC和变频器博客搜集整理 什么产品在哪里使用它 ? CC-Link (Control 电源金额信号在同一网络 寻址方式 :
7、广播 / 轮询方式 系统特性 : 主站独立从站分离并自动恢复功能 Http:/ 这里有许多前关PLC和变频器的知识和经验，欢迎来做客！ 3PLC和变频器博客搜集整理 ControlNet 是一种实时、控制层的网络，用于传输时间要求很高的 I/O 数据和报文数据，还包括程序和配置的上载和下载，以及在单个物理媒介链路上的对等报文。由于具有确定性和可重复性， ControlNet 的高速控制 ( 5M 位 / 秒 ) 和数据能力可明显增强 I/O 和对等通讯性能。 ControlNet 的媒介访问方式充分利用了生产者 / 消费者模式的优越性， ControlNet 允许多个控制器在同一线路上控制 I
8、/O 。这比那些在一个线路上只能有一个主站的网络有很大的优越性。 ControlNet 还允许多点发送输入和对等数据，从而减少了线路上的通讯，提高了系统性能。 ControlNet 具有很高的确定性和可重复性可满足对数据可靠性、数据同步和实时性能和严格要求。确定性是指可靠地预测数据发送时间的能力；可重复性是指确保传输时间为常数，并且不受设备连接或离开网络的影响。这些特性可保证 I/O 与控制器之间更新时间的实时性，以满足系统应用的需要。 什么产品在哪里使用它 ? ControlNet 是转为高速传输 I/O 数据而设计的。 它在北美市场有突出的表现，也在全世界其它自动化系统有所应用。 CIP
9、概念被 ControlNet 用来与 DeviceNet 和 EtherNet/IP 实现桥接和路由。这三种工业网络都是由罗克韦尔自动化所支持的。 ControlNet 技术指标 网络规模 : 最多 99 个可寻址节点。在无重复器情况下最多 48 个节点。 网络长度 : 1000m ( 同轴电缆 ) 5Mb/s ； 1000m 2 个节点， 250 m 48 个节点； 3000m ( 光纤 ) 5Mb/s ； 5000m ( 同轴电缆 ) 5Mb/s 有重复器；超过 30Km ( 光纤 ) 有重复器 通讯速率 : 可调 总线拓扑 : 线性，树型、星型、或三种混合 寻址模式 : 对等、多主和主从
10、；轮询、循环或状态改变 系统特性 : 带电插拔设备，确定性，可重复性，本安选择，充分节点 ID 检测，报文组帧 Http:/ 这里有许多前关PLC和变频器的知识和经验，欢迎来做客！ 4PLC和变频器博客搜集整理 Http:/ 这里有许多前关PLC和变频器的知识和经验，欢迎来做客！ 5从而减少了接线点和物流尺寸。 有必要功能，从物流实现到协议以及在网络上进行通讯控制和数据传输的方法。 分别传输信号和电源。粗缆和细缆分别用于主干和分支。网络长度根据速率和电缆粗细不同而不同。 DeviceNet 是一种数字化、多点连接的网络，在控制器和 I/O 设备之间实现通讯。每一个设备和控制器都是网络上的一个节
11、点。 DeviceNet 是一种生产者 / 消费者模式的网络支持分级通讯和报文优先级。 DeviceNet 系统可配置成工作在主从模式或基于对等通讯的分布式控制结构。 DeviceNet 系统支持使用 I/O 和显式报文实现配置和控制的单点连接。 DeviceNet 还具有独特的性能支持网络供电。这就允许哪些功耗不高的设备可以直接从网络上获取电源，DeviceNet 遵循开放系统互联模型 (OSI) ，这是一个分层的网络通讯 ISO 标准。它定义了网络协议的所DeviceNet 使用 主干 / 分支拓扑结构，两对双绞线DeviceNet 支持隔离和非隔离两种物理层设计。光电隔离的设计可用于电压
12、等级较高的设备 ( 如驱动器、软启动器和电动阀门 ) 共享总线电缆。 DeviceNet 规范还包含了附加的信息规定了元件要求、错线保护和例子等。 它最初是由罗克韦尔自动化提出的，现在已广泛应用于美国，并在欧洲、日本和中国市场有明显增长。 DeviceNet 技术指标 网络长度 : 5 Kbps 500 m ( 1,640 ft ) ； 250 Kbps 250 m ( 820 ft ) ；; 多主和主从；轮询或状态改变 统特性 : 支持带电移除和替换 什么产品在哪里使用它 ? DeviceNet 是全球使用最广泛的现场总线之一，在工厂自动化领域有明显优势，例如机器人、 PLC 、驱动器、变频
13、器等产品。网络规模 : 最多 64 个节点 端到端距离与速率有关： 12500 Kbps 100 m ( 328 ft ) 数据包 : 任意数量的 I/O 数据集或显式报文 总线拓扑 : 线性 ( 主干 / 分支 ); 电源和信号在同一总线电缆中 寻址模式 : 对等和多点 ( 一对多 )系PLC和变频器博客搜集整理 Http:/ 这里有许多前关PLC和变频器的知识和经验，欢迎来做客！ 6动化率比较低。以太网的报文头可能比数据本身还要长，从而造成网络负担过重。因此， EtherNet/IP 更适用于发送大块的数据 ( 如程序 ) ，而不是 DeviceNet 和 ControlNet 更擅长的模
14、拟或数字的 I/O 数据。 工业以太网协议 (Ethernet/IP) 是由 ODVA 所开发并得到了罗克韦尔自的强大支持。它使用已用于 ControlNet 和 DeviceNet 的控制和信息协议 (CIP) 为应用层协议。 CIP 提供了一系列标准的服务，提供 “ 隐式 ” 和 “ 显示方式对网络设备中的数据进行访问和控制。 CIP 数据包必须在通过以太网发送前经过封装，并根据请求服务类型而赋予一个报文头。这个报文头指示了发送数据到响应服务的重要性。通过以太网传输的 CIP 数据包具有特殊的以太网报文头，一个 IP 头、一个 TCP 头和封装头。封装头包括了控制命令、格式和状态信息、同步
15、信息等。这允许 CIP 数据包通过 TCP 或 UDP 传输并能够由接收方解包。相对于 DeviceNet 或 ControlNet ，这种封装的缺点是协议的效什么产品在哪里使用它 ? 随着工业以太网技术的发展， EtherNet/IP 也快速成为广泛使用的第 7 层工业以太网协议。主要应用在工厂自动化领域，产品包括：机器人、驱动器、变频器等。 EtherNet/IP 最初是由罗克韦尔自动化提出，目前主要应用在北美，同时也在欧洲、日本和中国得到普及。通用汽车公司 (GM) ，世界上最大的汽车制造商，已将 EtherNet/IP 订为其汽车制造厂的生产标准。 EtherNet/IP 为 GM 机
16、械控制器、机器人和过程控制设备之间提供实时通讯以及为高层商业系统提供信息。位于非洲、欧洲、拉丁美洲、北美洲和中东的 60 多家 GM 工厂的供应商在 2007 其产品与 EtherNet/IP 兼容。 技术参数 网络规模 : 光纤5 -2000m 与类型和速度有关 通讯速度10, 100, 1 MBits/s 总线拓扑星型寻址方式 : 系统特性 : 数据传输、总线访问、 IP 、 TCP 和 UDP 协议。使用封装技术的 CIP “ 隐式 ” 和 “ 显式 ” 报文。可在 EtherNet/IP 和 DeviceNet 、 ControlNet 之间进行报文路由。 年 1 月 1 日前 也要保
17、证EtherNet/IP 可构成几乎无限规模的网络 网络长度 : 10/100 Base-T = 100m 3: 000 : 封装系统 标准 1-4 层提供以太网PLC和变频器博客搜集整理 FIPIO 现场总线是一种控制系统部件之间通讯的标准。它最多可将 256 个设备连接到集成在处理器中的连接点。该总线遵循基于生产者 / 消费者的 WorldFip 标准。它可以连接 15 公里以外的远程 I/O 。 FIPIO 既支持确定性数据传输，也支持随机报文。这就意味着您可以在具有传输随机报文的系统中 ( 例如报警数据、周期报告、状态消息等 ) 实现实时数据交换功能。 FIPIO 确保在同一总线上同时
18、实现快速控制循环功能和状态信息的发送。 另外，具有底层快速切换功能和双冗余电缆可使得 FIPIO 能够提供安全系统的快速响应和高可靠性。 什么产品在哪里使用它 ? FIPIO 主要在法国得到应用。例如 Renaualt 在其工厂使用 FIPIO ，这样工厂中不同类型的自动化产品需要支持这种网络。施耐德和 Square D 也大量使用 FIPIO 。 FIPIO 技术指标 网络规模 : 最大 256 个节点 网络长度 : 最多 40 km 通讯速率 : 31.25 Kbps, 1 初始化 , 放弃 , 拒绝。 Http:/ 这里有许多前关PLC和变频器的知识和经验，欢迎来做客！ 8高。 LonW
19、orks 网络真正为控制系统提供了一套完整的解决方案。如同计算机系统，控制系统在过去，也在现在的很多情况下，是基于点对点的布线和分级的集中式系统。这意味着系统总需要一个主站，如计算机或可编程控制器，物理上连接到各个控制、监测和传感器点，即从站。这种情况下系统成本较高且不易维护扩展和服务，同时安装成本也很LonWorks 网络提出了一些非常简单的主张 - 控制系统基本上可以不考虑应用；网络化的控制系统比非网络化的系统更加强大、灵活和可扩展；从长期考虑网络化系统可比非网络化的系统节约更多的成本。 什么产品在哪里使用它 ? LonWorks 网络可在所有主要的楼宇自动化子系统中找到，包括供暖、通风和
20、空调、照明、加热、空气处理、安全、电梯、消防、门禁、能源管理、入侵控制和遮阳窗。在工厂中， LonWorks 技术可在很多工业任务中找到从污水处理厂到装配站的喷涂颜色检测。 LonWorks 是由 Echelon 公司支持。 LonWorks 技术指标 网络规模 : 32,000 节点/域 网络长度 : 2000m 78kBit/s 通讯速率 : 1.25 MBit/s 全双工 总线拓扑 : 总线形、环形和星型 寻址模式 : 主/从和对等 系统特性 : 可配置的网络变量。使用LonMark对象和行规 PLC和变频器博客搜集整理 伴随着批评家的鄙夷和使用者的称赞， Modbus-TCP 的确已不
21、再是新生事物。更何况对于自 1979 年就开始使用的 Modbus 协议，为其增加基于以太网 TCP/IP 的传输技术是绝对由必要的。 Modbus 协议本身的 Modbus 服务和对象模式在 Modbus-TCP 中都没有改变，并简单地采用 TCP/IP 作为数据传输协议。这使得 Modbus 拥有了一系列协议，目前包括传统的 Modbus-RTU( 提供 RS-232 或 RS-485 的异步数据传输 ) 、 Modbus-Plus( 通过令牌环网络的高速数据通讯 ) 和 Modbus-TCP( 基于以太网 TCP/IP 的客户 / 服务器通讯 ) 。所有这些协议都使用相同的应用层协议规定
22、了统一的用户数据和通讯服务。 Modbus-TCP 网络的性能与以太网的类型和设计有很大关系，并且与不同设备通讯接口所使用的处理器性能也有很大关系。 Modbus-TCP 的协议效率高达约 60% 。这是因为其应用层协议允许在一个 TCP/IP 帧中传输多个寄存器，另外 TCP/IP 协议本身只增加了几个字节的报文头。 Modbus-TCP 是一种在自动化设备中用以太网作为数据传输媒体的务实的方法。在网络架构 ( 星型拓扑和智能交换机 ) 上附加的费用被证明是合理的，因为以太网能够传输大量数据，还能同时具有附加功能 ( 嵌入式 Internet 、 email 和文件传输 ) 。与其它工业以太
23、网系统相比。 Modbus-TCP 的市场表现已明显领先，并且在考虑初始投资和充分利用现有资源上有明显优势。 什么产品在哪里使用它 ? Modbus-TCP 目前是一种公开的 “ 互联网草稿标准 ” ，最近被提交给 IETF(Internet Engineering Task Force) 一个由施耐德自动化进行制订互联网标准化的组织。 Modbus-TCP 技术参数 网络规模 : 可构成几乎无限规模的网络 网络长度 : 10/100 Base-T = 100m 光纤 35 -2000m 与类型和速度有关 通讯速度 : 10, 100, 1000 MBits/s 总线拓扑 : 星型 寻址方式
24、: 封装系统 系统特性 : 标准 1-4 层提供以太网数据传输、总线访问、网间协议 (IP) 和 TCP & UDP 协议 Http:/ 这里有许多前关PLC和变频器的知识和经验，欢迎来做客！ 9PLC和变频器博客搜集整理 Http:/ 这里有许多前关PLC和变频器的知识和经验，欢迎来做客！ 10持 Modbus Plus 是一种针对工业控制应用的本地局域网系统。网络化的设备能够在工厂中与远程设备交换控制和监测信息。 Modicon 公司支Modbus Plus 的产品包括可编程控制器和网络适配器。该网络也被其它制造商的很多产品所支持。 每一个 Modicon 控制器都能从其前面板上的端口直接
25、连接到 Modbus Plus 。其它的网络可通过安装在公用背板上的网络选件模块进行访问。 网络还为 I/O 子系统服务提供一种有效的方式。 Modicon Modbus Plus 分布式 I/O (DIO) 连接适配器和可放置于远程的端子块 I/O (TIO) 模块可以用来对现场设备进行控制。 每一个网络设备都支持最多 64 个可寻址节点设备。最多 32 个节点可直接连接到 1500 英尺 ( 459 米 ) 长的网络电缆上。使用重复器可以将距离延长至最大 6000 英尺 ( 1800 米 ) 和最多 64 个节点。光纤重复器可实现更长的距离。 什么产品在哪里使用它 ? Modbus Plu
26、s 由莫迪康 (Modicon) 和施耐德公司支持。这是一个全球化的现场总线网络，在法国用的比较多。主要应用在诸如 PLC 、变频器、驱动器等产品上。 Modbus Plus 技术参数 网络规模 : 支持32 个节点 网络长度 : 500m 总线长度，通过重复器最多可达 2000m 通讯速度 : 2 MBit/s 总线拓扑 : 令牌/ 虚拟令牌环 寻址方式 : 多主和对等 系统特性 : 全局数据交换和点对点命令，读保持寄存器，预置单个寄存器和预置多个寄存器，允许路由最多6个网络 PLC和变频器博客搜集整理 Http:/ 这里有许多前关PLC和变频器的知识和经验，欢迎来做客！ 11也支持广播和多
27、点通能已得到逐步的扩展。目前已有三个版本： DPV0 ， DPV1 和 DPV2 ，每一个版本都有其特有的功能。 Profibus 是一种多主站系统，可以实现多个控制、配置或可视化系统在一条总线上相互操作。拥有访问权 ( 令牌 ) 的主站无需外部请求就可以发送数据。而从站是一种被动设备，不享有总线访问权。从站只能对接收到的消息进行确认，或者在主站请求时进行发送。波特率支持 9.6k 至 12M 。总线上最多可连接 126 个设备。 Profibus 讯。 在协议层，Profubus DP( 分布式外围设备 ) 以及它的不同版本 DPV0 至 DPV2 ，为不同设备之间进行最佳的通讯提供了广泛的
28、选择。从历史上讲， FMS 是第一个 Profibus 通讯协议， DP 是被设计用于现场级快速数据交换。分布式设备之间的数据交换以循环为主。这就是 DP 的基本功能 ( 版本 DPV0) 。随着不同领域应用的特殊需要，基本的 DP 功版本 DP-V0 提供基本的 DP 功能，包括周期用于诊断和过程中断，以及站点的插和拔。 数据交换、站、模块和诊断功能；以及四种中断类型，分别工具进行在线访问。另外， DPV1 还有附加的三种中断类型：状态中断、更新中断和制造商特定中断。 步从站模式和从站横向通讯 (DXB) 等等。 DP-V2 可以实现驱动器总线用于驱动轴的快速运动控制。 支持。其市场份额在美
29、国和亚洲也迅速增长。几乎所有的自动化产品类型都有支持 Profibus 的产品。 Version DP-V1 包括面向过程自动化的增强功能，特别是非周期数据通讯用于智能设备的参数分配、操作、可视化和中断控制，允许使用工程Version DP-V2 包括更高级的功能主要面向驱动器技术的需求。由于附加的功能，例如等时同什么产品在哪里使用它 ? Profibus 是世界领先的工业通讯系统，在欧洲的制造和过程自动化领域应用较多。 Profibus 由西门子公司和其它一些国际化的设备制造商大力PLC和变频器博客搜集整理 Profibus 技术参数 网络规模 : 最多 126 个节点 网络长度 : 100
30、 - 1200m 通讯速度 : 9.6 kBits/s - 12 MBit/s 总线拓扑 : 总线支持段 寻址方式 : DP: 主从 , 周期 , 轮询 DPV1: 周期 , 轮询 + 非周期数据传输 系统特性 : 每一个网段应在两侧进行有源终结。 Profibus 主站进行配置时需要使用 GSD 文件电子数据表。 Http:/ 这里有许多前关PLC和变频器的知识和经验，欢迎来做客！ 12PROFINET 是一种新的以太网通讯系统，是由西门子公司和 Profibus 用户协会开发。 PROFINET 具有多制造商产品之间的通讯能力，自动化和工程模式，并针对分布式智能自动化系统进行了优化。其应用
31、结果能够大大节省配置和调试费用。 PROFINET 系统集成了基于 Profibus 的系统，提供了对现有系统投资的保护。它也可以集成其它现场总线系统。PROFINET 技术定义了三种类型 : PROFINET 1.0 基于组件的系统主要用于控制器与控制器通讯 PROFINET-SRT 软实时系统用于控制器与I/O 设备通讯 PROFINET-IRT 硬实时系统用于运动控制 PROFINET 是一种支持分布式自动化的高级通讯系统。除了通讯功能外， PROFINET 还包括了分布式自动化概念的规范，这是基于制造商无关的对象和连接编辑器和 XML 设备描述语言。以太网 TCP/IP 被用于智能设备
32、之间时间要求不严格的通讯。所有时间要求严格的实时数据都是通过标准的 Profibus DP 技术传输，数据可以从 Profibus DP 网络通过代理集成到 PROFINET 系统。 PROFINET 是唯一使用已有的 PLC和变频器博客搜集整理 IT 标准，没有定义其专用工业应用协议的总线。它的对象模式的是基于微软公司组件对象模式 (COM) 技术。对于网络上所有分布式对象之间的交互操作，均使用微软公司的 DCOM 协议和标准 TCP 和 UDP 协议。 在 PROFINET 概念中，设备和工厂被分成为技术模块，每个模块包括机械、电子和应用软件。这些组件的应用软件可使用专用的编程工具进行开发
33、并下载到相关的控制器中。这些专用软件必须实现 PROFINET 组件软件接口，能够将 PROFINET 对象定义导出为 XML 语言。 XML 文件用于输入制造商无关的 PROFINET 连接编辑器来生成 PROFINET 元件。连接编辑器对网络上 PROFINET 元件之间的交换操作进行定义。最终，连接信息通过以太网 TCP-IP 下载到 PROFINET 设备中。 HMS 已经将 PROFINET-IO 协议加入 Anybus 产品系列。这种新的协议将与现有的 Modbus-TCP 和 EtherNet/IP 共同构成工业以太网协议。 PROFINET 技术参数 网络规模 : 可构成几乎无限规模的网络 网络长度 : 10/100 Base-T = 100m 光纤媒体 35 -2000m 与类型和速度有关 通讯速度 : 167kbit/s10, 100, 1000 MBits/s 总线拓扑 : 星型 寻址方式 : 分布式基于多个集散式控制器 系统特性 : 使用制造商无关的对象和连接编辑器和 XML 设备描述语言。以太网 TCP/IP 仅用于对时间要求不严格的通讯。时间要求严格的实时通讯是提供 Profibus DP 进行。 Profibus-DP 和 PROFINET 通过代理进行连接。 Http:/ 这里有许多前关PLC和变频器的知识和经验，欢迎来做客！ 13
