[通讯自动化科技论文] 自动化通讯协议
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通讯自动化科技论文篇一
自动化系统通讯中断检测
[摘要] 本文主要针对百口泉采油厂工控数据及百重油田SCADA系统在数据传输过程中，通讯中断，系统界面上还显示最后一次传输的数值，给现场安全生产带来了隐患，同时降低了油田数据质量。通过SCADA系统及ORACLE数据库编程，实现通讯中断检测，并对通讯中断进行报警，保证现场生产安全及油田数据实时、有效。
[关键词] 数据通讯; 中断; 检测
doi ：10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 04. 062
[中图分类号] TN919 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2014)04- 0118- 03
1 前言
新疆油田公司百口泉采油厂百重油田采用SCADA系统，共有31个转油站，16点后站上无人值守，现场数据通过电台、GPRS传输到基地，当现场自动化设备发生故障或断电时，就会出现数据通讯中断。
数字油田建设过程中，百口泉采油厂8套自动化系统的生产数据，通过ALLLINK采集，经网络传输到数据库，在传输过程中，如果相关设备发生故障或网络故障时，数据传输就会中断。
在数据传输过程中存在的最大问题是通讯中断，数据传输已停止，在相关系统的界面上，
还显示最后一次传输的值，很难及时发现存在的问题。数据通讯中断监测就是针对该问题提出的，本方法利用数据通讯中断后，入库的数据值一直不变，通过合理的参数选择，对这些参数进行监测，判断出数据通讯中断，并产生报警提示。
2 数据通讯中断的表现
2.1 数据通讯流程
我们把数据通讯分成两部分，现场层通讯、管理层通讯。现场RTU、PLC参数，通过电台、GPRS及其他通讯方式传送到自动化系统实时数据库，现场层操作工通过自动化系统的监控画面，监控生产情况。自动化系统的数据，通过采集设备采集，传输至应用服务器，应用服务器中的应用软件，按一定频率写入自动化数据库，数据入库发布后，各个管理人员可以通过客户端查看入库数据，即现场的生产情况[1]。
2.2 数据通讯中断的表现
2.2.1 现场层数据通讯中断表现
当数据通讯发生中断时，监控界面上显示的数值是最后一次检测的数据值(数据值长时间不变)。这种现象危害极大，由于现场操作工习惯看流程图界面监控生产，很难发现生产异常，长时间未发现，极有可能发生罐抽空烧泵或跑油事故。图2是百重二10号转油站数据通讯中断后部分参数值，从4：00到10：00数据的值一直没变;10：00重启SCADA系统后，系统中，无现场传输过来数据，从11：00到15：00数据的值一直为0。
2.2.2 管理层数据通讯中断表现
当数据通讯中断时，入库的数据为最后一次通讯数值，这种现象不容易发现，降低了入库数据质量，从而影响了油田自动化应用系统的可靠性。图3是管理层数据中断后，入库数据的值从最后一次通讯的正常值开始，一直是同一值，我们在Web界面查看数据，容易被误导，认为是正常数据。
数据保持最后一次通讯值的主要原因是现场设备存在局限性，发送数据时，没有时间变量;接收端没有接收到数据，把最后一次传过来的数据，当成最新发过来的数据，这条数据不停地存入数据库，造成我们查看数据时，看到的都是通讯中断前，最后一次正常传输的数据。
我们主要针对数据通讯中断后，监控界面上显示最后一次数据的现象进行研究，当发生这种现象时，能够在监控界面上做出提示，使我们能及时发现通讯中断。
3 数据通讯中断检测方法
3.1 检测思路
不管是现场层，还是管理层，数据通讯中断后，数据值的表现都是从最后一次正常值开始，一直不变，我们只要检测一段时间内的数据值是否有变化，就可判断出数据通讯是否中断。
选择监测参数，检测参数的初始测量值和一段时间后的测量值是否相等，如果这些监测参数的值都是相等的，我们可以判断通讯已中断，报警提示，检测的时间间隔可以根据需要自行设定。
3.2 选取检测参数的原则
(1) 选择不带控制或易变化的模拟量，这样可以有效地避免这些参数值出现相等的情况。
(2) 选择不在一个工艺段的参数，比如在工艺段的入口段选一个参数，在另一个工艺段的出口段再选一个参数，这样即使某个工艺段停工，也不会产生参数值相等的情况。
(3) 选择不受开停工影响的参数，比如温度，不管开工、停工都有温度显示。
一套系统多的有几百个参数，少的也有几十个参数，当然没有必要每个参数都检测，我们可以选择其中的几个关键点。一般一套装置选择2～3个参数，这些参数在正常生产的情况下，一段时间内，同时相等的情况基本不可能;我们可以通过检测一套装置的几个参数判断通讯是否中断。
3.3 程序实现
现场SCADA系统检测实现，在命令语言，应用程序与语言里实现，我们根据现场实际生产情况，罐不会抽空或要溢罐，选取检测时间间隔为1小时;选取转油站的两个大罐液位作为检测值，由于一直在进油以及启停泵，不同的时间点，罐液位的测量值是不相等的。设置一个定时器，大于3 600秒时，复位重新计时。第1秒时，罐液位的测量值赋给变量1，3 600秒时罐液位的测量值再赋给变量2，然后第1秒时的值与3 600秒时的值相减，如果两个罐参数值相减结果都是0，在SCADA系统中产生报警。
管理层通过Oracle数据库编程实现，算法和现场层一样，通过定时器进行定时刷新，判断条件成立，返回报警提示信息到客户端[2]，
我们在现场层的自动化系统上及管理层的应用平台上，都设置了数据通讯中断检测，这样在数据的整个传输环节，不管是何处通讯中断，都可以检测出来。
4 应用效果
4.1 现场层数据通讯中断报警提示
百重二采油作业区3号转油站数据通讯中断时，1小时后，在SCADA系统报警提示窗口产生报警提示：文字显示液位不变，同时产生声音报警。这样现场的操作工就能及时发现问题，进行处理或上报。从而为转油站的安全生产带来了必要的保证，能够有效地减少因罐抽空烧泵或溢罐故障。
4.2 管理层数据通讯中断后报警提示
当百重二采油作业区工控数据，采集设备停止采集时，这时我们在Web界面上查看到的实时数据就会是数据未更新，这样我们就能及时发现数据通讯中断，从而进行处理。
总的来说，这种检测方法也比较简单，但通过合理的选择检测时间间隔，能够有效地检测出数据通讯中断，并及时进行处理。经现场多次验证，当发生数据通讯中断时，都能产生相关报警提示，为现场的安全生产及入库数据质量带来了必要的保证。
主要参考文献
[1] 胡英俊. 仪表及自动化[M]. 成都：成都科技大学出版社，1999.
[2] Michael Abbey，等. Oracle 8i初学者指南[M]. 北京：机械工业出版社，2000. 点击下页还有更多>>>通讯自动化科技论文
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常用几种通讯协议 Modbus Modbus技术已成为一种工业标准。它是由Modicon公司制定并开发的。其通讯主要采用RS232，RS485等其他通讯媒介。它为用户提供了一种开放、灵活和标准的通讯技术，降低了开发和维护成本。 Modbus通讯协议由主设备先建立消息格式，格式包括设备地址、功能代码、数据地址和出错校验。从设备必需用Modbus协议建立答复消息，其格式包含确认的功能代码，返回数据和出错校验。如果接收到的数据出错，或者从设备不能执行所要求的命令，从设备将返回出错信息。 Modbus通讯协议拥有自己的消息结构。不管采用何种网络进行通讯，该消息结构均可以被系统采用和识别。利用此通信协议，既可以询问网络上的其他设备，也能答复其他设备的询问，又可以检测并报告出错信息。 在Modbus网络上通讯期间，通讯协议能识别出设备地址，消息，命令，以及包含在消息中的数据和其他信息，如果协议要求从设备予以答复，那么从设备将组建一个消息，并利用Modbus发送出去。 BACnet BACnet是楼宇自动控制系统的数据通讯协议,它由一系列与软件及硬件相关的通讯协议组成,规定了计算机控制器之间所有对话方式。协议包括:(1)所选通讯介质使用的电子信号特性,如何识别计算机网址,判断计算机何时使用网络及如何使用。(2)误码检验,数据压缩和编码以及各计算机专门的信息格式。显然,由于有多种方法可以解决上述问题,但两种不同的通讯模式选择同一种协议的可能性极少,因此,就需要一种标准。即由ISO(国际标准化协会〉于80年代着手解决,制定了《开放式系统互联(OSI〉基本参考模式(Open System Interconnection/Basic Reference Model简称OSI/RM)IS0- 7498》。 OSI/RM是ISO/OSI标准中最重要的一个,它为其它0SI标准的相容性提供了共同的参考,为研究、设计、实现和改造信息处理系统提供了功能上和概念上的框架。它是一个具有总体性的指导性标准,也是理解其它0SI标准的基础和前提。 0SI/RM按分层原则分为七层,即物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层。 BACnet既然是一种开放性的计算机网络,就必须参考OSIAM。但BACnet没有从网络的最低层重新定义自己的层次,而是选用已成熟的局域网技术,简化0SI/RM,形成包容许多局 域网的简单而实用的四级体系结构。 四级结构包括物理层、数据链路层、网络层和应用层。
百特工控 福州福光百特自动化设备有限公司 RS485通讯协议使用手册
目录 1. 2. XMA5000 (25) 2.4.2. XMAF5000 (26) 2.4.3. XMGA5000/XMGA6000/XMGA7000 (27) 2.4.4. XMGAF5000/XMGAF6000 (28) 2.4.5. XMPA7000 (29) 2.4.6. XMPAF7000 (30) 2.4.7. XMPA8000 (31) 2.4.8. XMPAF8000 (32) 2.5.1. DFD5000/DFQ5000/DFDA5000/DFQA5000/DFQA7000 (33) 2.5.2. XMRA5000/XMRA6000 (34) 2.5.3. XMRAF5000/XMRAF6000 (35) 2.5.4. XMRA7000 (36) 2.5.5. XMRAF7000 (37) 2.5.6. XMRA8000 (38) 2.5.7. XMRAF8000 (39)
1. RS485通讯协议 1.1. 主从式半双工通讯，主机呼叫从机地址，从机应答方式通讯。串行通讯，数据帧11位，1个起始，8个 数据位，2个停止位 1.2. 1.2.1. 0（30H） 5（35H） A（41H） F（46H） 1.2.2. DC1（11H DC3（13H STX（02H ETB（17H US （1FH NAK（15H 1.3. 1.3.1. 1.3.1.1. 读单通道瞬时值 主机发送：DC1 AAA CC ETX DC1（11H）：读瞬时值 AAA ：从机地址码（=001～254） CC ：通道号（=01-99） ETX（03H）：主机结束符 从机回送：STX AAA CC US MM US DDDDDDD US EEEE US SSSSS ETB STX（02H）：从机起始符 AAA ：从机地址码（=001～254） CC ：通道号（=01-99） US（1FH）：参数间隔符 MM ：表型字（=00～99） DDDDDDD ：瞬时值（-32167～32767,32767=brok,16000=H.oFL,-2000=L.oFL, 小数点在实际位置） EEEE ：报警1～4报警状态（E=0:OFF E=1:ON） SSSSS ：校验和5位十进制=00000～65535，从STX到最后一个US间每个 字符ASC值的和，再除以65536的余数） ETB（17H）：从机结束符 例子：主机发送：11H 30H 30H 31H 30H 31H 03H（读001号表01通道瞬时值） 从机回送：02H 30H 30H 31H 30H 31H 1FH 30H 36H 1FH 2DH 30H 31H 32H 33H 2EH 34H 1FH 31H 30H 30H 30H 1FH 30H 31H 30H 30H 34H 17H（001号表为XMA5000系列，01号通道瞬时值=-0123.4，报警1 动作，报警2不动作，校验和=1004） 1.3.1. 2. 读多通道瞬时值 主机发送：DC1 AAA CC ETX DC1（11H）：读瞬时值 AAA ：从机地址码（=001～254） CC ：通道号（=00） ETX（03H）：主机结束符 从机回送1：STX AAA CC US MM US DDDDDDD US EEEE US SSSSS ETB STX（02H）：从机起始符 AAA ：从机地址码（=001～254） CC ：通道号（=01，表示不支持多通道批读，由表型号字判断通道数，
每个仪表都有自己独特的通讯协议，常见的有modbus通讯协议、RS-232通讯协议、RS-485通讯协议、HART通讯协议等等，那么这些通讯协议究竟是怎么工作的，有哪些优缺点呢？本文将重点介绍目前常见的几种通讯协议！帮助仪表人学习。 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。 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。 ?MPI通信 ?串口通信 ?PROFIBUS通信
?工业以太网 ?ASI通信 ?PPI通信 ?远程无线通信 ?TCP ?UDP ?S7 ?profibus ?pofinet ?MPI ?PPI ?Profibus-DP ?Devicenet ?Ethernet Modbus通讯协议1 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。 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
Modbus通信编程 摘要工业控制已从单机控制走向集中监控、集散控制，如今已进入网络时代，工业控制器连网也为网络管理提供了方便。Modbus就是工业控制器的网络协议中的一种。 关键词Modbus协议，串行通信，LRC校验，CRC校验，RS-232C 1. Modbus 协议简介 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。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。 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。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如果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。 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。 1.1 在Modbus网络上转输 标准的Modbus口是使用一RS-232C兼容串行接口，它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制器能直接或经由Modem组网。 控制器通信使用主—从技术，即仅一设备（主设备）能初始化传输（查询）。其它设备（从设备）根据主设备查询提供的数据作出相应反应。典型的主设备：主机和可编程仪表。典型的从设备：可编程控制器。 主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信，从设备返回一消息作为回应，如果是以广播方式查询的，则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询的格式：设备（或广播）地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。 从设备回应消息也由Modbus协议构成，包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误，或从设备不能执行其命令，从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。 1.2 在其它类型网络上转输
ModBus协议在工业控制系统中的应用 (1) 2008-08-11 10:07:19 来源：互联网 随着计算机网络、通讯、控制等技术的发展，信息交换沟通的领域正在迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制、管理的各个层次。基于现场总线的智能仪表对现场总线技术在我国的推广应用具有非常重要的意义。本文在Modbus现场总线协议的基础上设计了一个工业温度控制系统。 关键字：现场总线[174篇] ModBus协议[5篇] 单片机控制[2篇] 一、ModBus协议简介 当今世界，工业控制已从单机控制走向集中监控、集散控制。在进入网络时代的今天，工业控制器连网也为网络管理提供了方便。ModBus协议就是工业控制器的网络协议中的一种。ModBus协议是Modicon公司于1978年发明的一种用于电子控制器进行控制和通讯的通讯协议。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进行通信。它的开放性、可扩充性和标准化使它成为一个通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以简单可靠地连成工业网络，进行系统的集中监控，从而使它成为最流行的协议之一。 ModBus协议包括ASCII, RTU, PLUS, TCP等，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ModBus 是使用RS-232C 兼容串行接口， RS-232C规定了连接器针脚、接线、信号电平、波特率、奇偶校验等信息，ModBus的ASCII, RTU协议则在此基础上规定了消息、数据的结构、命令和应答的方式。ModBus控制器的数据通信采用Master/Slave方式（主/从），即Master端发出数据请求消息，Slave 端接收到正确消息后就可以发送数据到Master端以响应请求;Master端也可以直接发消息修改Slave端的数据，实现双向读写。 ModBus可以应用在支持ModBus协议的PLC和PLC之间、PLC和个人计算机之间、计算机和计算机之间、远程PLC和计算机之间以及远程计算机之间（通过Modem连接），可见ModBus的应用是相当广泛的。由于ModBus是一个事实上的工业标准，许多厂家的PLC, HMI、组态软件都支持ModBus，而且ModBus是一个开放标准，其协议内容可以免费获得，一些小型厂商甚至个人都可根据协议标准开发出支持ModBus的产品或软件，从而使其产品联入到ModBus的数据网络中。 因此，ModBus有着广泛的应用基础。在实际应用中，可以使用 RS232, RS 485 /422 , Modem加电话线、甚至TCP/IP来联网。所以，ModBus 的传输介质种类较多，可以根据传输距离来选择。 二、ModBus协议的通讯格式 ModBus可分为两种传输模式：ASCII模式和RTU模式。使用何种模式由用户自行选择，包括串口通信参数（波特率、校验方式等）。在配置每个控制器的时候，同一个ModBus网络上的所有设备都必须选择相同的传输模式和串口参数。
工业遥控系统RF通信协议 1范围 本协议约定工业遥控系统RF通信协议，本协议适用于工业遥控系统的射频数据通信。2规范性引用文件 无。 3术语与定义 本标准术语定义引用:无。 4网络物理描述 本标准物理层描述引用:无。 5符号缩写的含义 表 1 符号缩写
6物理层 由于通信接口芯片采用TI公司的数字调制解调电路CC1100，调制方式为2-FSK，数据速率为38400 bps。物理层的帧格式依据CC1100的技术特点而设计。 6.1 CC1100物理层基本帧结构 图 1 基本帧结构 设计采用固定长度的报文，长度为21字节。并由CC1100硬件实现用户数据的循环码校验（CRC16）、交织编码（INTERLEAVING）、前向纠错（FEC）、数据白化（WHITENING），并在白化数据发送前插入前导码（我们编程为4字节），同步码结构（我们编程为4字节）。 软件通过编程CC1100控制寄存器，实现功能配置。 表 2 CC1100调制码参数配置 7链路层 7.1通信匹配地址 本系统采用点对点通信方式，只有通信地址匹配的报文才得到处理，通信地址不匹配的报文被丢弃，以确保系统的稳健可靠。对于港口起重等需要双遥控器情况，通过功能码扩展主、从遥控器。系统采用16位二进制匹配地址码，理论上支持65535套遥控系统。 7.2通信连接 通信状态维护采用连接方式，除了信道管理相关的数据包外，其他遥控命令数据包的发送前均应检查无线信道连接状态，只有在连接正常的情况下，才启动数据包发送。 数据包发送时间分析：4+4+（21+2）*2=54字节，54*8/38.400=11.25ms。再考虑通信的收发转换、频率校准、接收机的数据处理周期等开销，一问一答的开销约25ms。考虑到系统容余等因素，通信周期可设计为30ms。 7.2.1信道连接的建立 遥控器开机后处在接收状态，进行信道统计。信道统计的方法为按信道表依次轮询，读取信道的RSSI值，统计出每个信道上的最大RSSI、最小RSSI，计算出每个信道的RSSI平均值。每个信道的统计时间为T3（信道统计时间）。为确保该信道不被同类设备占用，T3必须大于心跳包发送周期T2。从统计的信道中选取最好的信道进行连接。信道选取过程为：
工业控制已从单机控制走向集中监控、集散控制,如今已进入网络时代,工业控制器连网也为网络管理提供了方便。Modbus就是工业控制器的网络协议中的一种。 1.协议概述 物理层：传输方式：RS485 通讯地址：0-247 通讯波特率：可设定 通讯介质：屏蔽双绞线 传输方式：主从半双工方式 协议在一根通讯线上使用应答式连接（半双工），这意味着在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输。首先，主计算机的信号寻址到一台唯一的终端设备（从机），然后，在相反的方向上终端设备发出的应答信号传输给主机。 协议只允许在主计算机和终端设备之间，而不允许独立的设备之间的数据交换，这就不会在它们初始化时占据通讯线路，而仅限于响应到达本机的查询信号。 一个数据帧格式： 1位起始位，8位数据，1位或者无奇偶检验位、1位或者2位停止位。 一个数据包格式： 协议详细定义了校验码、数据格式、功能码等，这些都是特定数据交换的必要内容。 当数据帧到达终端设备时，它通过一个简单的“口”进入寻址到的设备，该设备去掉数据帧的“信封”（数据头），读取数据，如果没有错误，就执行数据所请求的任务，然后，它将自己生成的数据加入到取得的“信封”中，把数据帧返回给发送者。返回的响应数据中包含了以下内容：终端从机地址(Address)、被执行了的命令(Function)、执行命令生成的被请求数据(Data)和一个校验码(Check)。发生任何错误都不会有成功的响应。 地址（Address）域 地址域在帧的开始部分，由8位（0 ~ 255）组成，这些位标明了用户指定的终端设备的地址，该设备将接收来自与之相连的主机数据。每个终端设备的地址必须是唯一的，仅仅被寻址到的终端会响应包含了该地址的查询。当终端发送回一个响应，响应中的从机地址数据便告诉了主机哪台终端正与之进行通信。 功能（Function）域 功能域代码告诉了被寻址到的终端执行何种功能。表1 – 1列出了部分常用的功能码、它们的意义及它们的初始功能。 表 1 – 1 功能码
OPC通讯协议介绍 OPC(OLE for Process Control, 用于过程控制的OLE)是一个工业标准，管理这个标准国际组织是OPC基金会，OPC基金会现有会员已超过220家。遍布全球，包括世界上所有主要的自动化控制系统、仪器仪表及过程控制系统的公司。 基于微软的OLE(现在的Active X)、COM (部件对象模型)和DCOM (分布式部件对象模型)技术。OPC包括一整套接口、属性和方法的标准集，用于过程控制和制造业自动化系统。 OPC全称是OLE for Process Control，它的出现为基于Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。在过去，为了存取现场设备的数据信息，每一个应用软件开发商都需要编写专用的接口函数。由于现场设备的种类繁多，且产品的不断升级，往往给用户和软件开发商带来了巨大的工作负担。通常这样也不能满足工作的实际需要，系统集成商和开发商急切需要一种具有高效性、可靠性、开放性、可互操作性的即插即用的设备驱动程序。在这种情况下，OPC标准应运而生。OPC标准以微软公司的OLE技术为基础，它的制定是通过提供一套标准的OLE/COM接口完成的，在OPC技术中使用的是OLE 2技术，OLE标准允许多台微机之间交换文档、图形等对象。 COM是Component Object Model的缩写，是所有OLE机制的基础。COM 是一种为了实现与编程语言无关的对象而制定的标准，该标准将Windows下的对象定义为独立单元，可不受程序限制地访问这些单元。这种标准可以使两个应用程序通过对象化接口通讯，而不需要知道对方是如何创建的。例如，用户可以使用C++语言创建一个Windows对象，它支持一个接口，通过该接口，用户可以访问该对象提供的各种功能，用户可以使用Visual Basic，C，Pascal，Smalltalk 或其它语言编写对象访问程序。在Windows NT4.0操作系统下，COM规范扩展到可访问本机以外的其它对象，一个应用程序所使用的对象可分布在网络上，COM 的这个扩展被称为DCOM（Distributed COM）。 通过DCOM技术和OPC标准，完全可以创建一个开放的、可互操作的控制系统软件。OPC采用客户/服务器模式，把开发访问接口的任务放在硬件生产
工业控制中逆向分析通讯控制协议的经验总结 在对工业控制系统进行运行维护中，经常会遇到控制系统只有控制程序，没有技术资料的情况，而系统集成时又必须使用到控制系统的通讯控制协议，这时就需要采用逆向分析的方法来分析通讯控制协议。此种方法很实用，如PROTOS 卷烟机的西门子数据采集协议就是通过逆向分析的方法分析出来的。下面我以某厂档案室密集架的通讯控制协议的分析经验为例，对工业控制中逆向分析通讯控制协议的经验做个总结，供同事们在系统运维工作中参考。 工业控制中逆向分析通讯控制协议的经验： 一、工具准备： 串口通讯连接线2根，一根接头一公一母，负责连接上位机与下位机；一根接头两边都是公头，负责连接上位机与模拟机。 带串口的笔记本一台，充当模拟机。 二、软件准备： 微软超级终端程序、串口调试工具sscom32.exe 或串口阿秀。 微软超级终端程序在有DTR、RTS等带特殊格式的数据接收方面有独特作用，缺点是显示、储存、发送都不方便。 我们主要使用串口调试工具sscom32.exe。可以将接收数据显示为字符和十六进制HEX。也可方便的发送字符和十六进制数据。 三、进行试验： 1、连接上位机与模拟机，运行上位机软件，在模拟机上运行串口调试工具程序。在串口调试工具中设置波特率（一般选9600），数据位（一般选8），停止位（一般选1），校验位（无校验、奇校验、偶校验分别试），流控制（一般选无）。 2、使用上位机软件向模拟机发送指令，如果模拟机串口调试工具接收到数据，可以确定波特率相关参数，如果没有收到数据，组合改变波特率、数据位、停止位、校验位参数，直到收到指令数据。 3、验证通讯参数。
第九章串行口RS485通讯协议 通讯概述 本公司系列变频器向用户提供工业控制中通用的RS485通讯接口。通讯协议采用MODBUS标准通讯协议，该变频器可以作为从机与具有相同通讯接口并采用相同通讯协议的上位机（如PLC控制器、PC机）通讯，实现对变频器的集中监控，另外用户也可以使用一台变频器作为主机，通过RS485接口连接数台本公司的变频器作为从机。以实现变频器的多机联动。通过该通讯口也可以接远控键盘。实现用户对变频器的远程操作。 本变频器的MODBUS通讯协议支持两种传送方式:RTU方式和ASCII方式，用户可以根据情况选择其中的一种方式通讯。下文是该变频器通讯协议的详细说明。 通讯协议说明 9.2.1通讯组网方式 (1) 变频器作为从机组网方式： 图9－1 从机组网方式示意图(2) 多机联动组网方式：单主机单从机 单主机多从机
图9－2 多机联动组网示意图 9.2.2通信协议方式 该变频器在RS485网络中既可以作为主机使用，也可以作为从机使用，作为主机使用时，可以控制其它本公司变频器，实现多级联动，作为从机时，PC 机或PLC可以作为主机控制变频器工作。具体通讯方式如下： (1)变频器为从机，主从式点对点通信。主机使用广播地址发送命令时，从机不应答。 (2)变频器作为主机，使用广播地址发送命令到从机，从机不应答。 (3)用户可以通过用键盘或串行通信方式设置变频器的本机地址、波特率、数据格式。 (4) 从机在最近一次对主机轮询的应答帧中上报当前故障信息。 9.2.3通讯接口方式 通讯为RS485接口，异步串行，半双工传输。默认通讯协议方式采用ASCII 方式。 默认数据格式为：1位起始位，7位数据位，2位停止位。 默认速率为9600bps，通讯参数设置参见～功能码。 ASCII通讯协议 字符结构： 10位字符框（For ASCII） (1－7－2格式，无校验) (1－7－1格式，奇校验)
工业自动化领域各种总线+协议 +规范 +接口 工业自动化总标识特点简介说明线/ 协议 / 接 口的名称 ASI 用于下位控制级的传感器/ 执行器总线 ? AS-interface用于将传感器和执行器连接至上位控制层，布 线简单、经济。 AS interface符合国际标准EN 50295和IEC 62026-2 标准。 ? 【整理】ASI 接口 / 协议/ 规范 AS-Interface（AS-i =执行器/传感器接口）? 是用于连接执行器和传感器的现场总线通讯方案。 BACnet==楼宇自动控制网络数据通讯协议Building Automation Control Network 【整理】工业自动化之 楼宇自动化之通讯协 议： BACnet ? CANopen 用于执行器/ 传感器领域的多主站总线? 对总线带宽的有效利用使得 CANopen能够在数据传输速率相
对较低的情况下实现较短的系统响应时间。CAN 总线的主要 优点有：数据安全性高，能够保留多主站能力。 ? CC-Link主要针对亚洲市场的现场总线 CC-Link （ Control & Communication Link，控制与通信链路） 是一种开放式总线系统，用于控制级和现场总线级之间的通讯， 应用范围主要为亚洲地区。 ? ControlNet标准化现场总线 ControlNet是一种开放式标准现场总线系统。该总线协议允许 循环数据和非循环数据同时通过总线进行交换，而两者之间互 不影响。 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 Lighting Interface）是一种楼宇自动化标准，用于电子镇流器的数字【整理】工业自动化总线之楼宇自动化之照明接口： DALI
Modbus通信协议 摘要：工业控制已从单机控制走向集中监控、集散控制，如今已进入网络时代，工业控制器连网也为网络管理提供了方便。Modbus就是工业控制器的网络协议中的一种。关键词：Modbus协议；串行通信；LRC校验；CRC校验；RS-232C 一、Modbus 协议简介 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。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。 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。它描述了一控制器请求访问其它设备的过 程，如果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。 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。 1、在Modbus网络上转输 标准的Modbus口是使用一RS-232C兼容串行接口，它定义了连接口 的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制器能直接或 经由Modem组网。 控制器通信使用主—从技术，即仅一设备（主设备）能初始化传输 （查询）。其它设备（从设备）根据主设备查询提供的数据作出相 应反应。典型的主设备：主机和可编程仪表。典型的从设备：可编 程控制器。 主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。 如果单独通信，从设备返回一消息作为回应，如果是以广播方式查 询的，则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询的格式：设 备（或广播）地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。 从设备回应消息也由Modbus协议构成，包括确认要行动的域、任何 要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错 误，或从设备不能执行其命令，从设备将建立一错误消息并把它作 为回应发送出去。