常见工控通讯协议(ICS)

工控概述

工业控制系统(ICS)是一个通用术语,它包括几种工业生产中使用的控制系统类型,包括监控和数据采集(SCADA)系统,分布式控制系统(DCS),和其他较小的控制系统配置,如可编程逻辑控制器(PLC),通常出现在工业部门和关键基础设施中。而工业网络是当前工业控制领域的研究热点,工业网络重点在于利用交换式以太网技术为控制器和操作站,各种工作站之间的相互协调合作提供一种交互机制并和上层信息网络无缝集成,而工业网络是一种特殊的,用于工业自动化领域去完成自动控制任务的计算机网络。

工控通讯协议

Modbus 施耐德
S7 西门子
PROFIBUS 西门子
CIP 通用工业协议
CAN 控制器局域网
LonWorks 现场总线
EtherNet/IP 工业通讯协定
omron 欧姆龙
MELSEC-Q 三菱
GE-SRTP 通用电气
BACnet 空调协会标准委员会
HART-IP Rosement
PCWorx 菲尼克斯
ICCP 电力控制中心通讯协议
DyNet 飞利浦
DNP3 分布式网络协议3
Fieldbus 基金会现场总线协议
ICCP 控制中心间通信协议
OPC 过程控制的OLE (OLE for Process Control)
IEC 60870-5 电力协议

以上协议可能总结不全,通过网上资料进行收集整理的后续会持续更新。

通讯协议概述

Modbus协议

Modbus是一种串行通信协议,可以编程用于控制器之间可相互通讯,也可以与不同网络上的其他设备进行通讯,支撑的网络有Modicon的Modbus+工业网络,Modicon的各种控制器使用的公用语言被称为Modbus协议, 该协议定义了控制器能识别和使用的信信息结构。
当在Modbus网络上进行通讯是,协议能使每一台控制器知道它本身的设备地址,并识别对它寻址的数据,决定应起作用的类型,取出包含在信息中的数据和资料等,控制器也可组织回答信息,并使用Modbus协议将此信息传统出去。

西门子S7协议

西门子S7协议本身也是TCP/IP协议栈的一员西门子设备使用多种不同现场总线协议。
S7 协议是 SIEMENS S7 系列产品之间通讯使用的标准协议,其优点是通信双方无论是在同一 MPI 总线上、同一PROFIBUS 总线上或同一工业以太网中,都可通过 S7 协议建立通信连接,使用相同的编程方式进行数据交换而与使用何种总线或网络无关。

西门子PROFIBUS协议

PROFIBUS是一个用在自动化技术的现场总线标准,PROFIBUS FMS是用在PROFIBUS主站之间的非确定性通信,PROFIBUS DP主要是用在PROFIBUS主站和其远程从站之间的确定性通信,但仍允许主站及主站之间的通信。

PROFIBUS可分为二种,分别是大多数人使用的PROFIBUS DP和用在过程控制的PROFIBUS PA:
PROFIBUS DP(分布式周边,Decentralized Peripherals)用在工厂自动化的应用中,可以由中央控制器控制许多的传感器及执行器,也可以利用标准或选用的诊断机能得知各模块的状态。
PROFIBUS PA(过程自动化,Process Automation)应用在过程自动化系统中,由过程控制系统监控量测设备控制,是本质安全的通信协议,可适用于防爆区域(工业防爆危险区分类中的Ex-zone 0及Ex-zone 1)。其物理层(缆线)匹配IEC 61158-2,允许由通信缆线提供电源给现场设备,即使在有故障时也可限制电流量,避免制造可能导致爆炸的情形。因为使用网络供电,一个PROFIBUS PA网络所能连接的设备数量也就受到限制。PROFIBUS PA的通信速率为31.25 kbit/s。PROFIBUS PA使用的通信协议和PROFIBUS DP相同,只要有转换设备就可以和PROFIBUS DP网络连接,由速率较快的PROFIBUS DP作为网络主干,将信号传递给控制器。在一些需要同时处理自动化及过程控制的应用中就可以同时使用PROFIBUS DP及PROFIBUS PA。

CIP通用工业协议

通用工业协议(Common Industrial Protocol,CIP)是一种应用在工业自动化的通信协定,通用工业协议(CIP,Common Industrial Protocol)为开放的现场总线DeviceNet、ControlNet、Componet、EtherNet/IP等网络提供了公共的应用层和设备描述。它建立在单一的、与介质无关的平台上,为从工业现场到企业管理层提供无缝通信,使用户可以整合跨越不同网络的有关安全、控制、同步、运动、报文和组态等方面的信息,CIP把每一个网络设备看作一系列对象的集合,每个对象也只是一组设备相关数据的集合,称为属性,它通过设备描述对网络中的设备进行完整的定义。

CAN控制器局域网协议

控制器局域网CAN( Controller Area Network)属于现场总线的范畴,是一种有效支持分布式控制系统的串行通信网络。
CAN 是Controller Area Network 的缩写(以下称为CAN),是ISO国际标准化的串行通信协议。在汽车产业中,出于对安全性、舒适性、方便性、低功耗、低成本的要求,各种各样的电子控制系统被开发了出来。

LonWorks协议

LonWorks协议是指由美国Eaelan公司推出,它采用ISO/0S1参考模型的全部7层通信协议,采用面向对象的设计方法,通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。支持双绞线、同轴电缆、光缆和红外线等多种通信介质,并开发了本质安全防爆产品,被誉为通用控制网络。

EtherNet/IP协议

EtherNet/IP是由ODVA(Open DeviceNet Vendor Association)指定的工业以太网协议,它使用ODVA已知的应用层“通用工业协议”(CIP™)。这种支持工业以太网以及基于CAN经典现场总线通用应用层允许从现场总线级别到控制级别到企业级别的自动化组件的通用连接。

BACnet协议

BACnet是用于智能建筑的通信协议,是国际标准化组织(ISO)、美国国家标准协会(ANSI)及美国采暖、制冷与空调工程师学会(ASHRAE)定义的通信协议。BACnet针对智能建筑及控制系统的应用所设计的通信,可用在暖通空调系统(HVAC,包括暖气、通风、空气调节),也可以用在照明控制、门禁系统、火警侦测系统及其相关的设备。

DNP3协议

DNP分布式网络协议,目前是电力系统自动化行业一种主流的通讯协议。

参考文献

https://www.baidu.com	
https://baike.baidu.com/
https://cn.bing.com/
https://www.anquanke.com/post/id/82383
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1651135998281213858&wfr=spider&for=pc

本文以上均由本人搜索整理,水平一般,大佬绕路。
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