Протоколы передачи данных

28 Feb 2024 в 17:20
Существует несколько широко используемых протоколов связи в промышленной автоматизации и контрольно-измерительных приборах.

HART (Highway Addressable Remote Transducer)
Широко используется в промышленной автоматизации для передачи и приема цифровой информации по аналоговой проводке между интеллектуальными устройствами и системами управления или мониторинга.

Modbus
Один из самых ранних протоколов, используемых в промышленной автоматизации, и до сих пор остается популярным благодаря своей простоте. Modbus может использоваться для последовательной передачи данных (Modbus RTU и Modbus ASCII) и Ethernet (Modbus TCP/IP).

PROFIBUS (Process Field Bus)
Это стандарт связи Fieldbus в технологии автоматизации, который поддерживает широкий спектр оборудования от различных производителей.

PROFINET (Process Field Net)
Это открытый стандарт Industrial Ethernet и преемник PROFIBUS. Он обеспечивает обмен данными в режиме реального времени и интеграцию с ИТ-системами.

EtherNet/IP (промышленный протокол Ethernet)
Это открытый стандарт, использующий общий промышленный протокол через Ethernet. Он был разработан компанией Rockwell Automation и в настоящее время управляется ODVA.

Foundation Fieldbus
Это цифровой протокол для автоматизации процессов, который предоставляет расширенные возможности, такие как распределенное управление, сложные блочные функции и поддержка HSE (High-Speed Ethernet).

OPC (OLE для управления технологическими процессами)
Это серия стандартов и спецификаций для промышленных телекоммуникаций. OPC UA (унифицированная архитектура) - это последняя версия, обеспечивающая независимый от платформы обмен данными.

DeviceNet
Это сетевой протокол, обеспечивающий связь между простыми промышленными устройствами (например, датчиками и исполнительными механизмами) и устройствами более высокого уровня (например, контроллерами и компьютерами).

CANopen
Протокол CANopen используется во встраиваемых системах автоматизации. Он основан на Controller Area Network (CAN) и предоставляет широкий спектр коммуникационных услуг.

Промышленный Ethernet
Industrial Ethernet - это широкий термин, обозначающий использование стандартных протоколов Ethernet для промышленных приложений, часто с прочными разъемами и поддержкой управления и связи в реальном времени.

AS-Interface (Actuator Sensor Interface)
Это простой протокол, который соединяет основные полевые устройства, такие как исполнительные механизмы и датчики, с системой управления. Он разработан как простой в использовании и недорогой, и работает в конфигурации "ведущий-ведомый".

CC-Link (Control & Communication Link)
Протокол был разработан в Азии и особенно популярен в Японии. Он позволяет устройствам различных производителей взаимодействовать и обмениваться данными.

SERCOS (SErial Real-time Communication System)
Это цифровая шина управления движением, объединяющая устройства управления движением, приводы, устройства ввода/вывода, датчики и исполнительные механизмы для машин и систем с числовым программным управлением. Она используется в высокоскоростных приложениях реального времени.

Interbus
Это последовательный коммуникационный протокол, используемый в области технологий автоматизации. Он был разработан компанией Phoenix Contact и существует на рынке с 1987 года.

BACnet (Сети автоматизации и управления зданиями)
Как следует из названия, протокол BACnet был разработан специально для автоматизации и управления зданиями, охватывая такие области, как системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), освещение, безопасность и пожарообнаружение.

LonWorks
Разработан корпорацией Echelon. LonWorks - это сетевая платформа, специально созданная для удовлетворения потребностей приложений управления. Платформа построена на базе созданного Echelon протокола, известного как LonTalk, который считается одним из самых надежных сетевых протоколов для приложений автоматизации.

KNX
Это открытый стандарт для автоматизации коммерческих и бытовых зданий. Устройства KNX могут управлять освещением, жалюзи и роллетами, системами отопления, вентиляции и кондиционирования, безопасности, энергосбережения, аудио-видео, бытовой техникой, дисплеями, дистанционным управлением и т. д.

WirelessHART
Это технология беспроводной связи с датчиками, основанная на протоколе Highway Addressable Remote Transducer Protocol (HART). Она была разработана для обеспечения эффективной связи в промышленных условиях, где прокладка проводов может быть затруднена.

Zigbee
Это беспроводной протокол, разработанный для приложений с низкой скоростью передачи данных и низким энергопотреблением, который часто используется для беспроводного управления и мониторинга. Он особенно популярен в потребительских приложениях, таких как домашняя автоматизация.


MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)
Это простой и легкий протокол обмена сообщениями, предназначенный для использования в случаях, когда клиенты испытывают значительные ограничения пропускной способности сети, как в случае с устройствами IoT.

МЭК 60870-5-104
Протокол IEC 60870-5-104 используется для телеуправления (дистанционного управления) в электротехнике и автоматизации энергосистем.

DNP3 (протокол распределенных сетей)
Это стандарт для связи с оборудованием сбора данных и управления. Он широко используется в коммунальных службах, таких как электрические и водопроводные компании.

МЭК 61850
IEC 61850 - это стандарт для проектирования автоматизации электрических подстанций. Он является частью архитектуры 57 Технического комитета Международной электротехнической комиссии (IEC) по электроэнергетическим системам.

M-Bus (Meter-Bus)
Это европейский стандарт для дистанционного считывания показаний счетчиков воды или энергии.

P-Net (Process-NET)
Используется в промышленных приложениях для управления технологическими процессами. Это полевая шина, обеспечивающая распределенное управление в режиме реального времени.

EtherCAT (Ethernet для технологий автоматизации управления)
Это открытая высокопроизводительная полевая шина на базе Ethernet. Этот протокол используется для оптимизации приложений управления технологическими процессами и технологий автоматизации.

RS-232
Это стандарт последовательной передачи данных. Он формально определяет сигналы, соединяющие DTE (оборудование терминала данных), например компьютерный терминал, и DCE (оборудование, терминирующее цепи данных, или оборудование передачи данных), например модем.

RS-485
Это стандарт, определяющий электрические характеристики драйверов и приемников для использования в системах последовательной передачи данных. Он используется в системах автоматизации зданий, в промышленности и на транспорте.

Bluetooth
Это стандарт беспроводной технологии, используемый для обмена данными между стационарными и мобильными устройствами на коротких расстояниях. В промышленных приложениях часто используется более надежный вариант Bluetooth Low Energy (BLE).

Wi-Fi
Это семейство протоколов беспроводных сетей, основанных на стандарте IEEE 802.11, которые обычно используются для организации локальных сетей устройств и доступа в Интернет.


Применение каждого протокола зависит от требований к системе, таких как скорость, расстояние, размер сети, а также от среды, в которой она реализуется.

Каждый протокол имеет свои сильные и слабые стороны, и выбор того или иного протокола часто зависит от конкретных требований приложения, таких как необходимость связи в реальном времени, расстояние между устройствами, сложность сети и типы устройств в сети.
Категория: КИПиА
Случайная статья: Про программирование PLC