现场总线控制系统（FCS）系列：Schneider Electric Modbus_（8）.Modbus与其它现场总线的比较.docx

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Modbus与其它现场总线的比较

在混凝土生产工业控制系统中，选择合适的现场总线技术是至关重要的。不同的现场总线技术适用于不同的应用场景，具有不同的优势和局限性。本节将重点比较Modbus与其他常见的现场总线技术，如PROFIBUS、CANopen、EtherNet/IP等，以帮助读者更好地理解Modbus的特点和适用范围。

1.Modbus简介

Modbus是一种串行通信协议，最初由Modicon公司（现为SchneiderElectric的一部分）在1979年开发，用于通过串行线路在工业设备之间传输数据。Modbus协议简单、可靠，支持多种物理层，包括RS-232、RS-485和以太网。Modbus协议主要分为两种类型：ModbusRTU（RemoteTerminalUnit）和ModbusTCP/IP。

1.1ModbusRTU

ModbusRTU是一种使用串行通信的协议，适用于RS-485和RS-232物理层。它使用紧凑的、二进制格式的数据包，适合于长距离和抗干扰能力强的应用场景。

1.2ModbusTCP/IP

ModbusTCP/IP是一种基于以太网的通信协议，使用TCP/IP协议栈。它继承了Modbus协议的简单性，同时提供了更高的数据传输速率和更广泛的网络覆盖范围。ModbusTCP/IP适用于需要高速数据传输和远程访问的工业控制系统。

2.PROFIBUS简介

PROFIBUS（ProcessFieldBus）是一种广泛应用于工业自动化领域的现场总线技术。PROFIBUS支持多种通信模式，包括PROFIBUSDP（DecentralizedPeriphery）和PROFIBUSPA（ProcessAutomation）。PROFIBUSDP主要用于离散自动化，PROFIBUSPA则适用于过程自动化。

2.1PROFIBUSDP

PROFIBUSDP是一种高速的、用于离散自动化设备的通信协议。它支持主从通信模式，适用于简单的I/O设备和智能设备的通信。PROFIBUSDP具有较高的数据传输速率和较低的通信延迟，适用于实时性要求较高的应用场景。

2.2PROFIBUSPA

PROFIBUSPA是一种适用于过程自动化设备的通信协议。它支持本安型设备，适用于危险环境中的通信。PROFIBUSPA的数据传输速率较低，但具有较高的可靠性和稳定性。

3.CANopen简介

CANopen（ControllerAreaNetworkopen）是一种基于CAN总线的通信协议，广泛应用于嵌入式系统和工业自动化领域。CANopen支持多种设备类型，包括传感器、执行器和智能设备。它提供了一套标准化的通信对象和服务，适用于设备之间的协同工作。

3.1CANopen通信对象

CANopen定义了多种通信对象，包括NMT（NetworkManagement）、SYNC（Synchronization）、EMCY（Emergency）、PDO（ProcessDataObject）和SDO（ServiceDataObject）。这些通信对象用于网络管理和设备之间的数据交换。

3.2CANopen应用实例

在混凝土生产控制系统中，CANopen可以用于连接各种传感器和执行器，实现设备之间的协同工作。例如，一个搅拌机可以通过CANopenPDO对象实时发送其工作状态和参数，而控制器可以通过CANopenSDO对象配置搅拌机的参数。

//CANopenPDO对象配置示例

#definePDO1_TX_COB_ID0x180

#definePDO1_RX_COB_ID0x200

typedefstruct{

uint8_tcan_id;

uint8_tdata[8];

uint8_tlength;

}CANopenPDO;

voidconfigurePDO(CANopenPDO*pdo,uint8_tcan_id,uint8_t*data,uint8_tlength){

pdo-can_id=can_id;

memcpy(pdo-data,data,length);

pdo-length=length;

}

intmain(){

CANopenPDOpdo1_tx;

CANopenPDOpdo1_rx;

uint8_tdata[8]={0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08};