仪表通讯协议分类

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

仪表通讯协议分类及其特点学习课件

主讲人：东油

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

什么是通讯协议 通讯协议又称通信规程，是指通讯双方对数 据传送控制的一种约定。约定中包括对数据 格式，同步方式，传送速度，传送步骤，检 纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一 规定，通信双方必须共同遵守，它也叫做链 路控制规程。

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

通讯协议分类 常用的仪表通讯协议有： modbus通讯协议 RS-232通讯协议 RS-485通讯协议 HART通讯协议。

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

第一讲

Modbus协议

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

Modbus协议Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在 1979年末该公司成为施耐德自动化部门的一部分， 现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此 协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网 设备。 由于modbus协议是完全公开透明的，所需 的软硬件又非常简单，这就使它成为了一种通用的 工业标准。许多工业设备，包括PLC,DCS,智能仪 表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。 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。

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

Modbus通讯协议 特点 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。 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。

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

modbus通讯方式modbus通讯协议是一种主从式异步半双 工通信协议，采用主从式通讯结构，可以使 一个主站对应多个从站进行双向通信。它描 述了一控制器请求访问其它设备的过程,如 何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。

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

Modbus协议 Modbus协议包括ASCII、RTU等通讯方式，并没 有规定物理层。此协议定义了控制器能够认识和使 用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通 信的。标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行 的Modbus。Modbus的ASCII、RTU协议规定了消息、 数据的结构、命令和就答的方式，数据通讯采用主 -从方式，主站发出数据请求消息，从站接收到正 确消息后就可以发送数据到主站以响应请求；主站 也可以直接发消息修改从站的数据，实现双向读写。

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

主/从原理

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

Modbus协议当在一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。

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

Modbus协议当在网络上通信时，Modbus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，控制器将生成应答并使用 Modbus协议发送给询问方。

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

Modbus协议 Modbus协议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。另外， Modbus采用主从方式定时收发数据，在实际 使用中如果某从站点断开后(如故障或关 机),主端可以诊断出来，而当故障修复后， 网络又可自动接通。因此，Modbus协议的可 靠性较好。

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

Modbus与OSI参考模型

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

Modbus之ASCII通讯方式起始位 地址码 功能码 数据区 校验码 停止位

数据帧

地址码：从站的地址(8位) 功能码：主站发送，告诉从站执行功能(8位) 数据区：具体数据内容(N*8位) 校验码：LRC校验(8位) 起始位：用“:”号，(3AH)(ASCII为58) 停止位：用“CR”(0DH),“LF”(0AH) 数据位内容由程序编写，所有信息通讯均用ASCII 码形式发送和接收。

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

数据帧

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

广播模式(只用于写操作)

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

非广播模式

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

Modbus之RTU通讯方式起始位 地址码 功能码 数据区 校验码 停止位

地址码、功能码、数据区与ASCII通讯相同。 校验码：CRC校验(16位) 起始位：无字符，保持无信号时间大于10ms 。 停止位：无字符，保持无信号时间大于10ms 。 数据内容由通讯程序编写，所有的信息均用 十六进制形式发送和接收。

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

第二讲RS-232通讯协议

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

RS-232通讯协议 RS-232是美国电子工业协会EIA (Electronic Industry Association)制 定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推 荐标准”的缩写，232为标识号通常。RS232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会 有两组RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2 。

modbus ,profibus,hart等通信协议的介绍

RS-232接口

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/yko1.html