Разница между Modbus и Profibus

Коротко о статье

Статья объясняет разницу между протоколами Modbus и Profibus, их происхождение, технические особенности и области применения. Из неё можно узнать о ключевых отличиях: открытость, поддерживаемые аппаратные уровни, количество мастеров и сложность программирования.

Главное

• Modbus разработан Schneider Electric (ранее Modicon) и является открытым протоколом, доступным любому поставщику.
• Modbus работает в формате ведущий-ведомый и поддерживает до 247 подчинённых устройств, используя RS-232, RS-485 и Ethernet.
• Profibus создан Siemens и существует в двух модификациях: Profibus DP для автоматизации машин и Profibus PA для автоматизации процессов.
• Profibus работает только на RS-485 и поддерживает режим с несколькими мастерами благодаря протоколу Token Ring.
• Modbus проще в программировании, тогда как Profibus более эффективен и надёжен в сложных сетях и имеет больше возможностей для диагностики.
• Modbus использует CRC для обнаружения ошибок, а биты передаются напряжением: +5 В для нуля и -5 В для единицы.

Термины и технологии

• Modbus
• Profibus
• RS-232
• RS-485
• Ethernet
• CRC
• Profibus DP
• Profibus PA

Кому полезно: Инженеры АСУ ТП, выбирающие протокол связи для автоматизации.

По теме на сайте

• Библиотека Управление преобразователями частоты UNIDRIVE SP с ПЛК Simatic S7-300/400 по сети PROFIBUS DP
• Библиотека Cumark: 01-PROFIbus DP
• Статья CP 342 5 — MASTER PROFIBUS DP

Первоисточник: habr.com

Выжимка составлена редакцией сайта с помощью ИИ по тексту статьи.

Протоколы связи являются важной частью автоматизации. В настоящее время даже простые датчики имеют встроенные коммуникационные порты для обмена данными, не говоря уже о ПЛК. В этой связи стоит рассмотреть два старейших, но до сих пор широко используемых протокола связи – Modbus и Profibus. Оба звучат одинаково, но имеют свои особенности. В чем же между ними разница?

Что такое Modbus?

Modbus – это протокол связи, разработанный компанией Schneider Electric, ранее известной как Modicon. Вот почему он называется Modbus. Modbus передает данные по последовательной линии, в которой используются аппаратные интерфейсы, такие как RS-232, Ethernet и RS-485.

Последовательная линия связи означает, что одновременно передается и принимается только один бит. Не допускается одновременная передача нескольких битов. Таким образом, последовательная связь немного медленнее параллельной.

Modbus имеет два формата – RTU и ASCII. RTU используется в двоичном формате, тогда как ASCII использует в текстовый формат ASCII. Modbus – это открытый протокол, то есть любой поставщик может использовать его, встроив в соответствующее программное обеспечение.

Modbus работает в формате ведущий-ведомый. Это означает, что есть одно ведущее устройство, которое запрашивает данные от других ведомых устройств. Подчиненные устройства отвечают и обмениваются данными с ведущим.

В стандартной сети Modbus может быть максимум 247 подчиненных устройств. Бит отправляется и принимается в виде напряжения. Нулевой бит означает +5 В, а единичный бит означает -5 В. Modbus идентифицируется по таким данным, как адреса регистров катушек, код функции, идентификатор устройства и тип чтения/записи.

Кроме того, одной из основных функций, связанных с данными Modbus, является CRC (cyclic redundancy code – циклический избыточный код). Два байта добавляются в конце каждого сообщения Modbus для обнаружения ошибок.

Что такое Profibus?

Profibus означает Process (Pro) Field (Fi) Bus и был разработан Siemens. Profibus можно назвать расширением протокола Modbus, и он более продвинут. Profibus существует в двух модификациях: Profibus DP (Decentralized Peripherals – децентрализованная периферия) для автоматизации машин и Profibus PA (Process Automation – автоматизация процессов) для автоматизации процессов. В них встроены дополнительные функции в соответствии с требованиями приложения. Это позволяет программистам использовать протоколы в соответствии с их задачами. Но, в отличие от Modbus, который работает на трех разных аппаратных уровнях, этот протокол работает только в RS-485.

Единственное, что отличает Profibus – это режим с несколькими мастерами, в то время как Modbus позволяет использовать только одного мастера. Это возможно за счет дополнительного протокола Token Ring в нем. Каждый мастер проходит последовательность запуска при холодном или теплом старте.

Подчиненные устройства ждут, пока мастер запросит данные, и если они не получат ни одного запроса в течение определенного периода времени, он перейдет в спящий режим. В этом случае мастеру необходимо снова пройти этап запуска и инициировать связь. Это означает, что все ведущие и ведомые устройства доступны в сети для корректной связи. Однако режим с несколькими ведущими устройствами доступен только в системе Profibus PA.

Различия Modbus и Profibus

1. Modbus – это открытый протокол, тогда как Profibus таковым не является, т.е. никто не может его свободно использовать.
2. Modbus разработан компанией Schneider Electric, а Profibus – компанией Siemens.
3. Двумя вариантами Modbus являются Modbus RTU и Modbus ASCII, тогда как двумя вариантами Profibus являются Profibus DP и Profibus PA.
4. Profibus обеспечивает более скоростную связь, чем Modbus.
5. Modbus может работать на разных аппаратных уровнях, таких как RS-232, RS-485 и Ethernet, тогда как Profibus может работать только на уровне RS-485.
6. У Modbus может быть только один Мастер, тогда как у Profibus может быть несколько Мастеров.
7. С точки зрения программирования Modbus намного проще в использовании, чем Profibus.
8. Profibus более эффективен и надежен для использования в сложных сетях связи, чем Modbus.
9. Profibus имеет больше возможностей для диагностики и устранения неисправностей, чем Modbus.

Источник: https://habr.com/ru/articles/795201/

🔗 Разница между Modbus и Profibus