5種工業通訊協議是什么

5種工業通訊協議：1、Modbus協議，是應用于電子控制器上的一種通用語言；2、RS-232協議，是一種串行物理接口標準；3、RS-485協議，是在RS232的基礎上發展來的；4、HART協議，是一種用于現場智能儀表和控制室設備之間的通信協議；5、MPI協議，是一個跨語言的通訊協議，用于編寫并行計算機。

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工業通信協議是指工業控制領域的雙方實體完成通信或服務所必須遵循的規則和約定。

5種工業通訊協議：modbus通訊協議 、RS-232通訊協議、RS-485通訊協議 、HART通訊協議、MPI通信

Modbus通訊協議

Modbus協議最初由Modicon公司開發出來，在1979年末該公司成為施耐德自動化部門的一部分，現在Modbus已經是工業領域全球最流行的協議。此協議支持傳統的RS-232、RS-422、RS-485和以太網設備。

由于modbus協議是完全公開透明的，所需的軟硬件又非常簡單，這就使它成為了一種通用的工業標準。許多工業設備，包括PLC，DCS，智能儀表等都在使用Modbus協議作為他們之間的通訊標準。有了它，不同廠商生產的控制設備可以連成工業網絡，進行集中監控。

特點

　　Modbus 協議是應用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協議，控制器相互之間、控制器經由網絡（例如以太網）和其它設備之間可以通信。它已經成為一通用工業標準。此協議定義了一個控制器能認識使用的消息結構，而不管它們是經過何種網絡進行通信的。

　　modbus通訊協議是一種主從式異步半雙工通信協議，采用主從式通訊結構，可以使一個主站對應多個從站進行雙向通信。它描述了一控制器請求訪問其它設備的過程，如何回應來自其它設備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內容的公共格式。

　　Modbus協議包括ASCII、RTU等通訊方式，并沒有規定物理層。此協議定義了控制器能夠認識和使用的消息結構，而不管它們是經過何種網絡進行通信的。標準的Modicon控制器使用RS232C實現串行的Modbus。Modbus的ASCII、RTU協議規定了消息、數據的結構、命令和就答的方式，數據通訊采用主-從方式，主站發出數據請求消息，從站接收到正確消息后就可以發送數據到主站以響應請求；主站也可以直接發消息修改從站的數據，實現雙向讀寫。

　　當在一Modbus網絡上通信時，此協議決定了每個控制器須要知道它們的設備地址，識別按地址發來的消息，決定要產生何種行動。如果需要回應，控制器將生成反饋信息并用Modbus協議發出。在其它網絡上，包含了Modbus協議的消息轉換為在此網絡上使用的幀或包結構。這種轉換也擴展了根據具體的網絡解決節地址、路由路徑及錯誤檢測的方法。

　　當在網絡上通信時，Modbus協議決定了每個控制器須要知道它們的設備地址，識別按地址發來的消息，決定要產生何種行動。如果需要回應，控制器將生成應答并使用Modbus協議發送給詢問方。

　　Modbus協議需要對數據進行校驗，串行協議中除有奇偶校驗外，ASCII模式采用LRC校驗，RTU模式采用16位CRC校驗。另外，Modbus采用主從方式定時收發數據，在實際使用中如果某從站點斷開后（如故障或關機），主端可以診斷出來，而當故障修復后，網絡又可自動接通。因此，Modbus協議的可靠性較好。

Modbus與OSI參考模型

Modbus之ASCII通訊方式

RS-232通訊協議

RS-232是美國電子工業協會EIA（ElectronicIndustry AssociaTIon）制定的一種串行物理接口標準。RS是英文“推薦標準”的縮寫，232為標識號通常。RS-232 接口以9個引腳 （DB-9） 或是25個引腳（DB-25） 的型態出現，一般個人計算機上會有兩組RS-232 接口，分別稱為 COM1 和 COM2 。

RS-232接口

　　RS-232標準設有25條信號線和9條信號線兩種，包括一個主通道和一個輔助通道。在多數情況下主要使用主通道，對于一般雙工通信，僅需幾條信號線就可實現，如一條發送線、一條接收線及一條地線。

傳輸速率

　　RS-232標準規定的數據傳輸速率為50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特率。

遠程通信連接數據終端

　　RS-232標準最初是遠程通信連接數據終端設備（DTE）數據通信設備（DCE）而制定的。因此這個標準的制定，并未考慮計算機系統的應用要求。但目前它又廣泛地被借來用于計算機（更準確的說，是計算機接口）與終端或外設之間的近端連接標準。顯然，這個標準的有些規定及和計算機系統是不一致的，甚至是相矛盾的。有了對這種背景的了解，我們對RS-232C標準與計算機不兼容的地方就不難理解了。

RS-232缺點 ：

　　（1）接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因為與TTL電平不兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL電路連接。

　　（2）傳輸速率較低，在異步傳輸時，波特率≤20Kbps。

　　（3）接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式，這種共地傳輸容易產生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。

　　（4）傳輸距離有限，最大傳輸距離標準值為50英尺（實際≤15米）。

RS-485通訊協議

RS-485標準是在RS232的基礎上發展來的，增加了多點、雙向通信能力，即允許多個發送器連接到同一條總線上，同時增加了發送器的驅動能力和沖突保護特性，擴展了總線共模范圍，后命名為TIA/EIA-485-A標準。

RS-485的電氣特性：

　　邏輯“1”以兩線間的電壓差為+（2—6）V表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-（2—6）V表示。接口信號電平比RS-232降低了，就不易損壞接口電路的芯片，且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL電路連接。

傳播速率：

　　RS-485的數據最高傳輸速率為10Mbps

RS-485接口：

　　是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗共模干擾能力增強，即抗噪聲干擾性好。

波特率：

　　1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps、38400bps、125K

通信接口方式：

　　RS485接口：異步，半雙工，串行

缺點：

　　很多情況下，連接RS-485通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“A”、“B”端連接起來。而忽略了信號地的連接，這種連接方法在許多場合是能正常工作的，但卻埋下了很大的隱患共模干擾問題：RS-485接口采用差分方式傳輸信號方式，并不需要相對于某個參照點來檢測信號，系統只需檢測兩線之間的電位差就可以了。但人們往往忽視了收發器有一定的共模電壓范圍，RS-485收發器共模電壓范圍為-7～+12V，只有滿足上述條件，整個網絡才能正常工作。當網絡線路中共模電壓超出此范圍時就會影響通信的穩定可靠，甚至損壞接口。

HART協議

HART（HighwayAddressable Remote Transducer），可尋址遠程傳感器高速通道的開放通信協議，是美國ROSEMOUNT公司于1985年推出的一種用于現場智能儀表和控制室設備之間的通信協議。 HART裝置提供具有相對低的帶寬，適度響應時間的通信，經過10多年的發展，HART技術在國外已經十分成熟，并已成為全球智能儀表的工業標準。

HART協議采用基于Bell202標準的FSK頻移鍵控信號，在低頻的4-20mA模擬信號上疊加幅度為0.5mA的音頻數字信號進行雙向數字通訊，數據傳輸率為1.2Mbps。由于FSK信號的平均值為0，不影響傳送給控制系統模擬信號的大小，保證了與現有模擬系統的兼容性。在HART協議通信中主要的變量和控制信息由4-20mA傳送，在需要的情況下，另外的測量、過程參數、設備組態、校準、診斷信息通過HART協議訪問。

通信模型：

MPI通訊協議

MPI是一個跨語言的通訊協議，用于編寫并行計算機。支持點對點和廣播。MPI的目標是高性能，大規模性，和可移植性。MPI在今天仍為高性能計算的主要模型。

MPI協議，其英文全名為MulTI-point-Interface。在PLC之間可組態為主／主協議或主／從協議．如何操作依賴于設備類型：如果控制站都是s7—300／400系列PLC，那么就建立主／主連接關系，因為MPI協議支持多主站通訊，所有的s7—300 CPU都可配置為網絡主站，通過主／主協議可以實現PLC之間的數據交換。如果某些控制站是s7—200系列PLC，則可以建立主／從連接關系，因為s7—200 CPU是從站，用戶可以通過網絡指令實現s7—300 CPU對s7200 CPU的數據讀寫操作。