工業(yè)系統(tǒng)中常用通訊協(xié)議課件

工業(yè)系統(tǒng)中常用通訊協(xié)議課件匯報(bào)人：AA2024-01-21通訊協(xié)議概述串行通訊協(xié)議并行通訊協(xié)議以太網(wǎng)通訊協(xié)議無線通訊協(xié)議工業(yè)系統(tǒng)中通訊協(xié)議的選擇與應(yīng)用contents目錄01通訊協(xié)議概述通訊協(xié)議是指雙方實(shí)體完成通信或服務(wù)所必須遵循的規(guī)則和約定。定義根據(jù)通訊協(xié)議的應(yīng)用范圍不同，可分為通用通訊協(xié)議和專用通訊協(xié)議。分類定義與分類標(biāo)準(zhǔn)化通訊協(xié)議制定了統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn)，使得不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備可以互相通信?？煽啃酝ㄟ^遵循通訊協(xié)議，可以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性。高效性通訊協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷?、速率、時(shí)序等進(jìn)行了優(yōu)化，提高了通信效率。通訊協(xié)議的重要性工業(yè)系統(tǒng)中通訊協(xié)議的應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，通訊協(xié)議是實(shí)現(xiàn)設(shè)備間信息交互的基礎(chǔ)，如Modbus、Profibus等。智能制造智能制造要求實(shí)現(xiàn)設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、供應(yīng)商、產(chǎn)品和客戶之間的緊密連接和協(xié)同，需要依賴工業(yè)以太網(wǎng)、OPCUA等通訊協(xié)議。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的關(guān)鍵技術(shù)之一，其通訊協(xié)議包括MQTT、CoAP等，用于實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和處理。工業(yè)自動(dòng)化02串行通訊協(xié)議信號(hào)電平傳輸距離傳輸速率應(yīng)用場景RS-232協(xié)議采用負(fù)邏輯電平，即邏輯“1”為-3V～-15V，邏輯“0”為+3V～+15V。速率較低，常用波特率為9600bps、19200bps等。由于信號(hào)電平較高，因此傳輸距離較遠(yuǎn)，但需要使用調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換。適用于計(jì)算機(jī)與外設(shè)、計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的串行通信。采用差分信號(hào)傳輸方式，因此可以有效抵抗外界干擾，提高傳輸可靠性。信號(hào)電平傳輸距離傳輸速率應(yīng)用場景由于采用差分信號(hào)傳輸方式，因此傳輸距離較遠(yuǎn)，可達(dá)1.2km。速率較高，常用波特率為115200bps、230400bps等。適用于工業(yè)現(xiàn)場總線、安防監(jiān)控、智能交通等領(lǐng)域。RS-485協(xié)議ABCDCAN總線協(xié)議信號(hào)電平采用差分信號(hào)傳輸方式，具有自動(dòng)關(guān)閉功能，可有效降低功耗。傳輸速率速率較高，常用波特率為500kbps、1Mbps等。傳輸距離傳輸距離較遠(yuǎn)，可達(dá)10km，且具有多主從結(jié)構(gòu)，方便擴(kuò)展和維護(hù)。應(yīng)用場景適用于汽車、工業(yè)自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化等領(lǐng)域，是一種實(shí)時(shí)性要求較高的現(xiàn)場總線。03并行通訊協(xié)議03GPIB協(xié)議應(yīng)用實(shí)例列舉一些典型的GPIB協(xié)議應(yīng)用案例，如儀器儀表控制、自動(dòng)化測試系統(tǒng)等。01GPIB協(xié)議概述介紹GPIB協(xié)議的背景、發(fā)展歷程和主要特點(diǎn)。02GPIB協(xié)議工作原理詳細(xì)解釋GPIB協(xié)議如何進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和設(shè)備控制，包括尋址方式、數(shù)據(jù)傳輸格式、控制命令等。GPIB協(xié)議簡要介紹VXI總線協(xié)議的基本概念、特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。VXI總線協(xié)議概述深入闡述VXI總線協(xié)議的工作原理，包括總線結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制、設(shè)備驅(qū)動(dòng)等。VXI總線協(xié)議工作原理展示VXI總線協(xié)議在航空航天、國防軍事等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例。VXI總線協(xié)議應(yīng)用實(shí)例VXI總線協(xié)議PXI總線協(xié)議工作原理詳細(xì)解釋PXI總線協(xié)議的工作原理，包括總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)傳輸方式、觸發(fā)機(jī)制等。PXI總線協(xié)議應(yīng)用實(shí)例列舉一些典型的PXI總線協(xié)議應(yīng)用案例，如自動(dòng)化測試系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。PXI總線協(xié)議概述簡要介紹PXI總線協(xié)議的背景、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。PXI總線協(xié)議04以太網(wǎng)通訊協(xié)議Ethernet/IP協(xié)議采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議棧，具有高度的靈活性和可擴(kuò)展性?；赥CP/IP協(xié)議棧Ethernet/IP協(xié)議支持面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)傳輸方式，可以傳輸復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。面向?qū)ο驟thernet/IP協(xié)議支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，適用于對(duì)時(shí)間要求嚴(yán)格的工業(yè)應(yīng)用。實(shí)時(shí)性Ethernet/IP協(xié)議提供多種安全機(jī)制，如加密、身份驗(yàn)證等，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴０踩訣thernet/IP協(xié)議基于Modbus協(xié)議ModbusTCP協(xié)議是在Modbus協(xié)議基礎(chǔ)上發(fā)展而來，采用TCP/IP作為傳輸層協(xié)議。簡單易用ModbusTCP協(xié)議簡單易用，適用于不同廠商的設(shè)備之間的通信。標(biāo)準(zhǔn)化ModbusTCP協(xié)議已成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議之一?？缙脚_(tái)性ModbusTCP協(xié)議支持跨平臺(tái)通信，可以在不同操作系統(tǒng)和設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)通信。ModbusTCP協(xié)議基于以太網(wǎng)PROFINET協(xié)議是一種基于以太網(wǎng)的工業(yè)自動(dòng)化通信協(xié)議。分布式PROFINET協(xié)議支持分布式系統(tǒng)架構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備之間的協(xié)同工作。安全性PROFINET協(xié)議提供多種安全機(jī)制，如加密、身份驗(yàn)證等，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。同時(shí)，它還支持安全通道的建立和維護(hù)，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院捅Ｃ苄?。?shí)時(shí)性PROFINET協(xié)議支持實(shí)時(shí)通信，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。PROFINET協(xié)議05無線通訊協(xié)議ZigBee是一種基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗、低速率、低成本的無線通訊協(xié)議，適用于短距離、低數(shù)據(jù)速率的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。ZigBee協(xié)議概述低功耗設(shè)計(jì)，支持大量節(jié)點(diǎn)，自組織網(wǎng)絡(luò)，安全可靠。ZigBee協(xié)議特點(diǎn)智能家居、工業(yè)自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。ZigBee協(xié)議應(yīng)用ZigBee協(xié)議Bluetooth協(xié)議概述Bluetooth是一種基于2.4GHz頻段的無線通訊協(xié)議，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸，適用于短距離、中等數(shù)據(jù)速率的無線通訊。Bluetooth協(xié)議特點(diǎn)高速數(shù)據(jù)傳輸，支持多種設(shè)備互聯(lián)，低功耗設(shè)計(jì)。Bluetooth協(xié)議應(yīng)用手機(jī)、耳機(jī)、音箱等消費(fèi)電子產(chǎn)品的無線互聯(lián)，以及智能家居、醫(yī)療等領(lǐng)域。Bluetooth協(xié)議Wi-Fi是一種基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線通訊協(xié)議，支持高速數(shù)據(jù)傳輸和互聯(lián)網(wǎng)接入，適用于中長距離、高數(shù)據(jù)速率的無線通訊。Wi-Fi協(xié)議概述高速數(shù)據(jù)傳輸，支持多種設(shè)備接入，覆蓋范圍廣。Wi-Fi協(xié)議特點(diǎn)家庭、辦公室、公共場所等提供無線互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)，以及智能家居、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域。Wi-Fi協(xié)議應(yīng)用Wi-Fi協(xié)議06工業(yè)系統(tǒng)中通訊協(xié)議的選擇與應(yīng)用實(shí)時(shí)性根據(jù)工業(yè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，選擇能夠滿足數(shù)據(jù)傳輸速度和響應(yīng)時(shí)間的通訊協(xié)議?？煽啃赃x擇經(jīng)過驗(yàn)證的、穩(wěn)定的通訊協(xié)議，以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性。兼容性考慮工業(yè)系統(tǒng)中不同設(shè)備和系統(tǒng)的兼容性，選擇能夠與之匹配的通訊協(xié)議。成本效益在滿足性能和功能需求的前提下，選擇成本效益較高的通訊協(xié)議。通訊協(xié)議的選擇原則工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議適用于工廠自動(dòng)化和過程控制領(lǐng)域，如EtherNet/IP、PROFINET等。云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)通訊協(xié)議適用于大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和遠(yuǎn)程監(jiān)控，如MQTT、CoAP等。無線通訊協(xié)議適用于移動(dòng)設(shè)備、遠(yuǎn)程監(jiān)控等場景，如ZigBee、LoRa等?，F(xiàn)場總線協(xié)議適用于工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備之間的實(shí)時(shí)通信，如PROFIBUS、CAN等。不同場景下通訊協(xié)議的應(yīng)用通訊協(xié)議的未來發(fā)展趨勢智能化隨著工業(yè)4.0和智能制造的發(fā)展，通訊協(xié)議將