几种称重测力仪表常见通讯协议和接口（下篇）

几种称重测力仪表常见通讯协议和接口（下篇）

关键词：现场总线(Fieldbus) 现场总线的技术特点 现场总线的优点  通信接口 通讯协议

        现场总线(Fieldbus)是80年代末、90年代初国际上发展形成的,用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础,沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络,而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术,已经受到世界范围的关注,成为自动化技术发展的热点,并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。

一、 现场总线的技术特点和优点

1-1.          现场总线的技术特点

                      1-1-1.   系统的开放性。

       开放系统是指通信协议公开,各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换,现场总线开发者就是要致力于建立统一的工厂底层网络的开放系统。这里的开放是指对相关标准的一致性和公开性,强调对标准的共识与遵从。

                      1-1-2. 互通互联。

        这里的互通,是指实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通,可实行点对点,一点对多点的数字通信。而互联则意味着不同生产厂家的性能类似的设备可进行互换而实现互用。

                 1-1-3. 现场设备的智能化和自诊断维护。

将传感器测量、补偿计算及工程量运算及控制等分散到现场控制节点设备中，仅靠现场设备即可完成自动控制过程，同时还可以将现场设备的运行状态等信息进行自动诊断自动定位。

           1-1-4.系统结构的高度分散性

     由于支持将自动控制过程所需设备的现场分散化控制，使得现场总线得以构成一种新的全分布式控制系统的体系结构。不同于DCS集中与分散控制的一种新的体系，简化了系统机构，提高了可靠性。

         1-1-5.对现场环境的超强适应性

       支持双绞线、光纤、红外、电力线等多种连接方式，具有较强的抗干扰能力，传输信息速度快信息量大，最少只需两线就能工作，并可满足本质安全防爆要求。

1-2.     现场总线的优点

             1-2-1.节省硬件数量与投资

现场总线系统中分散在设备前段的智能设备能直接执行多种传感、控制、报警和计算功能，可减少变送器的数量，不再需要单独的控制器、计算单元等，也不再需要DCS系统的信号调理、转换、隔离技术等功能单元及其复杂接线。现场总线可以用工控PC机作为操作站，从而节省了一大笔硬件投资，由于控制设备的减少，还可以减少控制室的投入。

        1-2-2.节省安装费用

现场总线系统中一对双绞线或一条电缆上通常可挂接多个设备，可大大减少电缆、端子、槽盒、桥架的用量，连线设计与接头校对的工作量也相应减少。当需要增加现场控制设备时，无需增设新的电缆，可就近连接在原有的电缆上，既节省投资，又减少设计、安装的工作量。据有关典型实验工程的测算资料，可节约安装费用60%以上。

      1-2-3.节省维护开销

     由于现场控制设备具有自诊断与简单故障处理的能力并通过数字通讯将相关的诊断维护信息送往控制室，用户可以查询所有设备的运行，随时掌握维护信息，早起分析故障原因并快速排除。同时，由于系统结构简化，连线简单而减少维护工作量。

    1-2-4.用户具有高度的系统集成主动权

     用户可以自由选择不同厂商所提供的设备来集成系统，避免因选择某一品牌的产品而被“框死”了设备的选择范围，不会为系统集成中不兼容的协议、接口而一筹莫展。系统集成过程中的主动权完全掌握在用户手中。

      1-2-5.提高了系统的准确性和可靠性

      由于现场总线设备的智能化、数字化，与模拟信号相比，它从根本上提高了测量与控制的准确度，减少了传送误差。此外由于设备的标准化和功能的模块化，因而还具有设计简单，易于重构等优点。

二.几种常见的称重测力仪表通讯协议和接口

 

  2-1. RS-232 

RS-232是美国电子工业协会（EIA）定制的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号。RS-232接口以9针引脚（DB-9）或是(DB-25)的形态出现。

RS-232标准设有25条信号线和9条信号线两种，包括一个主通道和一个辅助通道。在多数情况下主要使用主通道，对于一般双工通信，仅需几条信号线就可以实现，如一条发送线、一条接收线及一条地线。

      RS-232标准规定的数据传输速率为50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特率。

    RS-232标准最初是远程通信连接数据终端设备（DTE）数据通信设备（DCE）而制定的。因此这个标准的制定，并未考虑计算机系统的应用要求。但目前它又广泛地被借来用于计算机（更准确的说，是计算机接口）与终端或外设之间的近端连接标准。显然，这个标准的有些规定及和计算机系统是不一致的，甚至是相矛盾的。有了对这种背景的了解，我们对RS-232C标准与计算机不兼容的地方就不难理解了。

 RS-232标准中所提到的“发送”和“接收”，都是站在DTE立场上，而不是站在DCE的立场来定义的。由于在计算机系统中，往往是CPU和I/O设备之间传送信息，两者都是DTE，因此双方都能发送和接收。

  2-1-1. RS-232电气特性：

 EIA-RS-232 对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。

　　              在TxD和RxD上：

　　              逻辑1（MARK）=-3V～-15V

　　              逻辑0（SPACE）=+3～+15V

　　              在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上：

　　              信号有效（接通，ON状态，正电压）＝+3V～+15V

 

 信号无效（断开，OFF状态，负电压）=-3V～-15V

 

2-1-2. RS-232缺点

（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。 N-US>OFF状态，负电压）=-3V～-15V

（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率≤20Kbps。

（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。

N-US>20Kbps。 

 （4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺（实际≤15米）。

 UNIPULSE品牌下的称重仪表均支持RS232C通讯功能，测力仪表除便携型号（为方便与计算机连接支持USB端口）外其均支持RS232C

 BAYKON品牌下的BX10/11系列仪表，TX2/12系列变送器均支持RS232C

2-2. RS-485

     RS-485标准是在RS232的基础上发展来的，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。

2-2-1. RS-485电气特性：

         逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6）V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2—6）V表示。接口信号电平比RS-232降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。

2-2-2. 传播速率：

RS-485的数据最高传输速率为10Mbps

2-2-3. RS-485接口：

是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力增强，即抗噪声干扰性好。 

  2-2-4. 波特率：

1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps、38400bps、125K

2-2-5. 通信接口方式： 

 RS485接口：异步，半双工，串行

2-2-6. 数据格式：

1位起始位、8位数据位、1位停止位、无校验

　　           1位起始位、8位数据位、1位停止位、奇校验

　　           1位起始位、8位数据位、1位停止位、偶校验

 

      当与现场总线适配器PROFIBUS连接时采用默认数据格式。RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达 3000米（理论上的数据，在实际操作中，极限距离仅达1200米左右），另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力，这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。

2-2-7. RS-485缺点：

很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患共模干扰问题：RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。

 

UNIPULSE品牌下的F805AT系列、F800、F820、F701系列、F650-CK称重仪表均支持RS485通讯功能，测力仪表F320/325均支持RS485

BAYKON品牌下的BX10/11MB仪表，TX2MB变送器均支持RS485

2-3. MODBUS 

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。

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，而不管它们是经过何种网络进行通信的。标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的Modbus。Modbus的ASCII、RTU协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式，数据通讯采用主-从方式，主站发出数据请求消息，从站接收到正确消息后就可以发送数据到主站以响应请求；主站也可以直接发消息修改从站的数据，实现双向读写。

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。

当在网络上通信时，Modbus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，控制器将生成应答并使用Modbus协议发送给询问方。

 Modbus协议需要对数据进行校验，串行协议中除有奇偶校验外，ASCII模式采用LRC校验，RTU模式采用16位CRC校验。另外，Modbus采用主从方式定时收发数据，在实际使用中如果某从站点断开后（如故障或关机），主端可以诊断出来，而当故障修复后，网络又可自动接通。因此，Modbus协议的可靠性较好。

UNIPULSE品牌下的F701-P、F701-S、F701+、F650-CK称重仪表均支持Modbus协议通讯，测力仪表F320/325均支持Modbus协议通讯。

 BAYKON品牌下的BX10/11MB仪表，TX2MB变送器均支持Modbus协议。

2-4. PROFIBUS 

PROFIBUS，是一种国际化．开放式．不依赖于设备生产商的现场总线标准。PROFIBUS传送速度可在 9.6kbaud~12Mbaud范围内选择且当总线系统启动时，所有连接到总线上的装置应该被设成相同的速度。广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等其他领域自动化。PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。

PROFIBUS协议结构是根据ISO7498国际标准，以开放式系统互联网络（Open System Interconnection-OSI）作为参考模型的。该模型共有七层。 （1）PROFIBUS－DP：定义了第一．二层和用户接口。第三到七层未加描述。用户接口规定了用户及系统以及不同设备可调用的应用功能，并详细说明了各种不同PROFIBUS－DP设备的设备行为。 （2）PROFIBUS－FMS：定义了第一．二．七层，应用层包括现场总线信息规范（Fieldbus Message Specification – FMS）和低层接口（Lower Layer Interface － LLI）。FMS包括了应用协议并向用户提供了可广泛选用的强有力的通信服务。LLI协调不同的通信关系并提供不依赖设备的第二层访问接口。 （3） PROFIBUS－PA：PA的数据传输采用扩展的PROFIBUS－DP协议。另外，PA还描述了现场设备行为的PA行规。根据IEC1158－2标准，PA的传输技术可确保其本征安全性，而且可通过总线给现场设备供电。使用连接器可在DP上扩展PA网络。

注：第一层为物理层，第二层为数据链路层，第三－六层末使用，第七层为应用层。

 UNIPULSE品牌下的F741-C、F701-S称重仪表均支持PROFIBUS协议通讯。

BAYKON品牌下的BX10/11PB仪表，TX2PB变送器均支持PROFIBUS协议。

2-5. PROFINET 

PROFINET由PROFIBUS国际组织（PROFIBUS International，PI）推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。

 PROFINET由PROFIBUS国际组织（PROFIBUS International，PI）推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。作为一项战略性的技术创新，PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题，并且，作为跨供应商的技术，可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS）技术，保护现有投资。

PROFINET是适用于不同需求的完整解决方案，其功能包括8个主要的模块，依次为实时通信、分布式现场设备、运动控制、分布式自动化、网络安装、IT标准和信息安全、故障安全和过程自动化。

2-5-1. 分布式现场设备：

 通过集成PROFINET接口，分布式现场设备可以直接连接到PROFINET上。

对于现有的现场总线通讯系统，可以通过代理服务器实现与PROFINET的透明连接。例如，通过IE/PB Link（PROFINET和PROFIBUS之间的代理服务器）可以将一个PROFIBUS网络透明的集成到PROFINET当中，PROFIBUS各种丰富的设备诊断功能同样也适用于PROFINET。对于其他类型的现场总线，可以通过同样的方式，使用一个代理服务器将现场总线网络接入到PROFINET当中。

2-5-2. 运动控制： PROFIBUS协议

 通过PROFINET的同步实时（IRT）功能，可以轻松实现对伺服运动控制系统的控制。

 在PROFINET同步实时通讯中，每个通讯周期被分成两个不同的部分，一个是循环的、确定的部分，称之为实时通道；另外一个是标准通道，标准的TCP/IP数据通过这个通道传输。

在实时通道中，为实时数据预留了固定循环间隔的时间窗，而实时数据总是按固定的次序插入，因此，实时数据就在固定的间隔被传送，循环周期中剩余的时间用来传递标准的TCP/IP数据。两种不同类型的数据就可以同时在PROFINET上传递，而且不会互相干扰。通过独立的实时数据通道，保证对伺服运动系统的可靠控制。

 2-5-3. 网络安装：

PROFINET支持除星形、总线形和环形拓扑结构。为了减少布线费用，并保证高度的可用性和灵活性，PROFINET提供了大量的工具帮助用户方便的实现PROFINET的安装。特别设计的工业电缆和耐用连接器满足EMC和温度要求，并且在PROFINET框架内形成标准化，保证了不同制造商设备之间的兼容性。

根据响应时间的不同，PROFINET支持下列三种通讯方式。

2-5-4. TCP/IP标准通讯

PROFINET基于工业以太网技术，使用TCP/IP和IT标准。TCP/IP 是IT 领域关于通信协议方面事实上的标准，尽管其响应时间大概在100 ms的量级，不过，对于工厂控制级的应用来说，这个响应时间就足够了。

2-5-5. 实时（RT）通讯

 对于传感器和执行器设备之间的数据交换，系统对响应时间的要求更为严格，大概需要5－10ms的响应时间。目前，可以使用现场总线技术达到这个响应时间，如PROFIBUS DP。

对于基于TCP/IP的工业以太网技术来说，使用标准通信栈来处理过程数据包，需要很可观的时间，因此，PROFINET提供了一个优化的、基于以太网第二层（Layer 2）的实时通讯通道，通过该实时通道，极大地减少了数据在通讯栈中的处理时间，因此，PROFINET获得了等同、甚至超过传统现场总线系统的实时性能。

 

2-5-6. 同步实时（IRT）通讯

在现场级通讯中，对通讯实时性要求最高的是运动控制（Motion Control），PROFINET的同步实时（Isochronous Real-Time， IRT）技术可以满足运动控制的高速通讯需求，在100个节点下，其响应时间要小于1ms，抖动误差要小于1μs，以此来保证及时的、确定的响应。

BAYKON品牌下的BX10/11PN仪表，TX2PN变送器均支持PROFINET协议。

 

2-6. CAN

CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称，是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的，并最终成为国际标准（ISO 11898），是国际上应用最广泛的现场总线之一。 在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。

2-6-1. CAN的优点。

CAN属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较之许多RS-485基于R线构建的分布式控制系统而言，基于CAN总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性：

 （1）网络各节点之间的数据通信实时性强

首先，CAN控制器工作于多种方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权（取决于报文标识符）采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据，且CAN协议废除了站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，这可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差；

（2）开发周期短

 CAN总线通过CAN收发器接口芯片82C250的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会在出现在RS-485网络中的现象，即当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保证不会出现像在网络中，因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。而且，CAN具有的完善的通信协议可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现，从而大大降低系统开发难度，缩短了开发周期，这些是仅有电气协议的RS-485所无法比拟的。

（3）已形成国际标准的现场总线

另外，与其它现场总线比较而言，CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线。这些也是CAN总线应用于众多领域，具有强劲的市场竞争力的重要原因。

 2-6-2. 最有前途的现场总线之一

 CAN 即控制器局域网络，属于工业现场总线的范畴。与一般的通信总线相比,CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。由于其良好的性能及独特的设计，CAN总线越来越受到人们的重视。它在汽车领域上的应用是最广泛的，世界上一些著名的汽车制造厂商都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。同时，由于CAN总线本身的特点，其应用范围已不再局限于汽车行业，而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。CAN已经形成国际标准，并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。其典型的应用协议有：SAE J1939/ISO11783、CANOpen、CANaerospace、DeviceNet、NMEA 2000等。

BAYKON品牌下的BX10/11CO仪表，TX2CO变送器均支持CAN协议。

 2-7. DEVICENET

 Devicenet是90年代中期发展起来的一种基于CAN（Controller Area Network）技术的开放型、符合全球工业标准的低成本、高性能的通信网络，最初由美国Rockwell公司开发应用。

Devicenet是一种低成本的通讯总线。它将工业设备（如：限位开关，光电传感器，阀组，马达启动器，过程传感器，条形码读取器，变频驱动器，面板显示器和操作员接口）连接到网络，从而消除了昂贵的硬接线成本。直接互连性改善了设备间的通讯，并同时提供了相当重要的设备级诊断功能，这是通过硬接线I/O接口很难实现的。

2-7-1. Devicenet的优点：

 （1）提高设计的弹性

通过提供网络数据流的能力来提供无限制的IO端口 提供互操作性和即插即用能力   

（2）改善的过程数据管理

提供对等（Peer-to-Peer）或主/从（Master/Slave）管理

　　          作为一个快速响应处理元的结果，提高了吞吐量和可重复性

　　          包含在位置刻度和预先事件及报警通知中的隐含诊断信息

　　          在诊断中可延长定期检修的间隔周期    

（3） 降低安装成本

 简化配线，避免了潜在的错误点，减少了所需的文件，减少劳动力资源并节省了安装空间

Devicenet协议是一个简单、廉价而且高效的协议，适用于最低层的现场总线，例如：过程传感器、执行器、阀组、电动机起动器、条形码读取器、变频驱动器、面板显示器、操作员接口和其他控制单元的网络。可通过DeviceNet连接的设备包括从简单的挡光板到复杂的真空泵各种半导体产品。DeviceNet也是一种串行通信链接，可以减少昂贵的硬接线。DeviceNet所提供的直接互连性不仅改善了设备间的通信，而且同时提供了相当重要的设备级诊断功能，这是通过硬接线I/O接口很难实现的。除了提供OSI模型的第7层（应用层）定义之外，DeviceNet规范还定义了部分第1层（物理收发器）和第0层（传输介质）。对DeviceNet节点的物理连接也作了清楚的规定。连接器、电缆类型和电缆长度，以及与通信相关的指示器、开关、相关的室内铭牌都作了详细规定。

UNIPULSE品牌下的F388A、F377A、F381A、F372A测力仪表均支持Devicenet协议通讯。F805AT、F800、F701-S、F600AT称重仪表均支持Devicenet协议通讯。

2-8. ETHERNET

 以太网（Ethernet）指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。以太网与IEEE802.3系列标准相类似。

2-8-1.  Ethernet的工作原理：

以太网（Ethernet）采用带冲突检测的载波帧听多路访问（CSMA/CD）机制。以太网中节点都可以看到在网络中发送的所有信息，因此，我们说以太网是一种广播网络。

 

2-8-2. 以太网的工作过程如下：

当以太网中的一台主机要传输数据时，它将按如下步骤进行：

（1）监听信道上是否有信号在传输。如果有的话，表明信道处于忙状态，就继续监听，直到信道空闲为止。

（2）若没有监听到任何信号，就传输数据

（3）传输的时候继续监听，如发现冲突则执行退避算法，随机等待一段时间后，重新执行步骤1（当冲突发生时，涉及冲突的计算机会发送会返回到监听信道状态。

 注意：每台计算机一次只允许发送一个包，一个拥塞序列，以警告所有的节点）

 （4）若未发现冲突则发送成功，所有计算机在试图再一次发送数据之前，必须在最近一次发送后等待9.6微秒（以10Mbps运行）。

UNIPULSE品牌下的测力仪表F381A、F388A均支持Ethernet协议通讯。

BAYKON品牌下的BX10/11EN仪表，TX2EN变送器均支持Ethernet协议。

2-9. CC-Link

CC-Link是一种开放式现场总线,其数据容量大,通信速度多级可选择 ,而且它是一个复合的、开放的 、适应性强的网络系统 ,能够适应于较高的管理层网络到较低的传感器层网络的不同范围 

CC-Link(Control &Communication Link ,控制与通信链路系统),是三菱电机新近推出的开放式现场总线，其数据容量大,通信速度多级可选择 ,而且它是一个以设备层为主的网络，同时也可覆盖较高层次的控制层和较低层次的传感层。一般情况下 ,CC-Link 整个一层网络可由 1 个主站和 64 个从站组成。网络中的主站由 PLC 担当, 从站可以是远程I/O模块 、特殊功能模块 、带有 CPU 和 PLC 本地站、人机界面、变频器及各种测量仪表 、阀门等现场仪表设备 。且可实现从 CC-Link 到 AS-I 总线的联接。CC-Link 具有高速的数据传输速度, 最高可达 10 M b/ s 。 CC-Link 的底层通信协议遵循 RS 485 , 一般情况下, CC-Link 主要采用广播-轮询的方式进行通信 ,CC-Link 也支持主站与本地站 、智能设备站之间的瞬间通信 。2005年7月CC-Link被中国国家标准委员会批准为中国国家标准指导性技术文件。

2-9-1. CC-Link的特点

 

（1）通信速度快  

CC-Link达到了行业中最高的通信速度（10Mbps），可确保需高速响应的传感器输入和智能化设备间的大容量数据的通信。可以选择对系统最合适的通信速度及总的距离见下表CC-Link通信速度和距离的关系。

 

需要说明的是，还可以通过中继器延长通信距离。

此外，在双冗余的光纤以太网网络中，传输速度可达惊人的1Gbit/s。

（2）高速链接扫描

在只有主站及远程I/O站的系统中，通过设定为远程I/O网络模式的方法，可以缩短链接扫描时间。

的光纤以太网网络中，传输速度可达惊人的1Gbit/s。

（3）RAS功能

 RAS是Reliability（可靠性）, Availability（有效性）, Serviceability（可维护性）的简称。一般具有以下功能：

1Gbit/s。

1、自动切断返回功能

如从站通信异常时，可自动切掉该从站的通信而不影响其他从站的工作， 从站恢复正常时也可自动恢复从站通信功能，不需额外的配置设置。

2、预约站功能

预约站功能指CC-Link在网络组态时，可以将现在不挂上网络而计划将来挂接到CC-Link的设备，在网络组态时事先将这些设备的系统信息（站类型、占用数据量、站号等）在主站中登录，而且可以将相关程序编写好，这些预约站挂接到网络中后，便可以自动投入运行，不需要重新进行网络组态。而且在预约站没有挂接到网络中时CC-Link同样可以正常运行。

3、诊断功能

利用开关的设置，可以检查硬件和电缆的连接情况。

（4）拓扑结构可变

由于中继器的使用，拓扑结构有多点接入、T型分支、星型结构 ，使分布控制成为现实。 优异抗噪性能和兼容性

（5）良好的抗噪性和兼容性

为了保证多厂家网络的良好的兼容性，一致性测试是非常重要的。通常只是对接口部分进行测试。而且，CC-Link的一致性测试程序包含了抗噪音测试。因此，所有CC-Link兼容产品具有高水平的抗噪性能。除了产品本身具有卓越的抗噪性能以外，光缆中继器给网络系统提供了更加可靠、更加稳定的抗噪能力。至今还未收到过关于噪音引起系统工作不正常的报告。

（6）备用主站功能

使用备用主站功能时，当主站发生了异常时，备用主站接替作为主站，使网络的数据链接继续进行。而且在备用主站运行过程中，原先的主站如果恢复正常时，则将作为备用主站回到数据链路中。在这种情况下，如果运行中主站又发生异常时，则备用主站又将接替作为主站继续进行数据链接。

 UNIPULSE品牌下的F805AT、F800、F701-C、F701-S、F600AT、F650-CK、F160、F156称重仪表均支持CC-Link协议通讯，测力仪表F388A、F377A、F381A、F372A均支持CC-Link协议通讯。

三、为什么USB在工业上没有被作为工业现场总线使用呢？

USB，是英文Universal Serial Bus（通用串行总线）的缩写，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。

USB理论上支持127台设备（实际上远远达不到），USB3.0理论最高速率625M/S（实际上最大约400M/S），最大电流5V/1A，虽然标准中并没有规定电缆长度，但通讯距离一般不超过5米（百兆速率时一般不超过3米）。

  从上述可见，USB是由一群消费级电子厂商提出的一种标准，并且应用领域也是重点在pc机方向，所以它先天就没考虑严苛复杂的工业现场应用场景。同时由于其通讯速率收通讯限制较大，并且其驱动能力有限。所以导致其并没有在工业现场中被普遍使用。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

标签: 几种称重测力仪表常见通讯协议和接口（下篇）