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傳統控制網絡

CCS計算機集中控制系統

控制系統的結構從最初的CCS（計算機集中控制系統），到第二代的DCS（分散控制系統），發展到現在流行的FCS（現場總線控制系統）。

DCS分散控制系統/分布式控制系統

DCS是分布式控制系統的英文縮寫（Distributed Control System），在國內自控行業又稱之為集散控制系統。是相對于集中式控制系統而言的一種新型計算機控制系統，它是在集中式控制系統CCS的基礎上發展、演變而來的。

DCS它是一個由過程控制級和過程監控級組成的以通信網絡為紐帶的多級計算機系統，綜合了計算機，通信、顯示和控制等4C技術，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活以及組態方便。

FCS現場總線控制系統

現場總線（Field bus）是近年來迅速發展起來的一種工業數據總線，它主要解決工業現場的智能化儀器儀表、控制器、執行機構等現場設備間的數字通信以及這些現場控制設備和高級控制系統之間的信息傳遞問題。由于現場總線簡單、可靠、經濟實用等一系列突出的優點，因而受到了許多標準團體和計算機廠商的高度重視。

它是一種工業數據總線，是自動化領域中底層數據通信網絡。

簡單說，現場總線就是以數字通信替代了傳統4-20mA模擬信號及普通開關量信號的傳輸，是連接智能現場設備和自動化系統的全數字、雙向、多站的通信系統。

參考鏈接：https://www.cnblogs.com/yaoyaojcy/p/9304239.html

現場總線

CAN控制器局域網絡

CAN（Controller Area Network）是由以研發和生產汽車電子產品著稱的德國BOSCH公司開發的，并最終成為國際標準（ISO 11898），是國際上應用最廣泛的現場總線之一。在北美和西歐，CAN總線協議已經成為汽車計算機控制系統和嵌入式工業控制局域網的標準總線，并且擁有以CAN為底層協議專為大型貨車和重工機械車輛設計的J1939協議。

CAN 的高性能和可靠性已被認同，并被廣泛地應用于工業自動化、船舶、醫療設備、工業設備等方面。現場總線是當今自動化領域技術發展的熱點之一，被譽為自動化領域的計算機局域網。它的出現為分布式控制系統實現各節點之間實時、可靠的數據通信提供了強有力的技術支持。

參考鏈接：https://baike.baidu.com/item/CAN%E6%80%BB%E7%BA%BF/297754

DeviceNet

DeviceNet是一種用在自動化技術的現場總線標準，由美國的Allen-Bradley公司在1994年開發。DeviceNet使用控制器局域網絡（CAN）為其底層的通訊協定，其應用層有針對不同設備所定義的行規（profile）。主要的應用包括資訊交換、安全設備及大型控制系統。在美國的市場占有率較高。

DeviceNet通訊協定是由美國的Allen-Bradley公司（后來被洛克威爾自動化公司合并）所開發，以Bosch公司開發的控制器局域網絡（CAN）為其通訊協定的基礎。DeviceNet移植了來自ControlNet（另一個由Allen-Bradley公司開發的通訊協定）的技術，再配合控制器局域網絡的使用，因此其成本較傳統以RS-485為基礎的通訊協定要低，但又可以有較好的強健性。

為了要推展DeviceNet在世界各地的使用，洛克威爾公司決定將此技術分享給其他廠商。后來DeviceNet通訊協定是由位在美國的獨立組織開放DeviceNet廠商協會（ODVA）管理。ODVA維護DeviceNet的規格、也提供一致化測試），確保廠商的產品符合DeviceNet通訊協定的規格。

后來ODVA將DeviceNet通訊和其他相關的通訊協定整合成通用工業協定（CIP），其中包括以下的通訊協定

EtherNet/IP（其N為大寫，此處的IP不是網際協議，為“Industrial Protocol”的簡稱）

ControlNet、DeviceNet、CompoNet

參考鏈接：https://baike.baidu.com/item/devicenet/2962110

CCL-Link

CC-Link是Control&Communication Link（控制與通信鏈路系統）的縮寫，在1996年11月，由三菱電機為主導的多家公司推出。在其系統中，可以將控制和信息數據同時以10Mbit/s高速傳送至現場網絡，具有性能卓越、使用簡單、應用廣泛、節省成本等優點。其不僅解決了工業現場配線復雜的問題，同時具有優異的抗噪性能和兼容性。

CC-Link是一個以設備層為主的網絡，同時也可覆蓋較高層次的控制層和較低層次的傳感層。

參考鏈接：http://www.360doc.com/content/18/0422/19/33221031_747861674.shtml

Profibus

PROFIBUS – DP的DP即Decentralized Periphery。它具有高速低成本，用于設備級控制系統與分散式I/O的通信。它與PROFIBUS－PA（Process Automation ）、PROFIBUS-FMS （Fieldbus Message Specification ）共同組成了PROFIBUS標準。

PROFIBUS是一個用在自動化技術的現場總線標準，在1987年由德國西門子公司等十四家公司及五個研究機構所推動，PROFIBUS是程序總線網絡（PROcess FIeld BUS）的簡稱。PROFIBUS和用在工業以太網的PROFINET是二種不同的通信協議。

Profibus-DP

PROFIBUS–DP協議明確規定了用戶數據怎樣在總線各站之間傳遞，但用戶數據的含義是在PROFIBUS行規中具體說明的。另外，行規還具體規定了PROFIBUS－DP如何用于應用領域。使用行規可使不同廠商所生產的不同設備互換使用，而工廠操作人員毋須關心兩者之間的差異。因為與應用有關的含義在行規中均作了精確的規定說明。

Profibus-DP用于現bai場層的高速數據傳送。du在這一級，中央處理器（如PLC，PC）通過高zhi速串行線同分散dao的現場設備（i/0，驅動器、閥門等）進行通訊。

PROFIBUS DP（分布式周邊，Decentralized Peripherals）用在工廠自動化的應用中，可以由中央控制器控制許多的傳感器及執行器，也可以利用標準或選用的診斷機能得知各模塊的狀態。

參考鏈接：https://baike.baidu.com/item/PROFIBUS-DP/310845

Profibus-PA

Profibus-PA 適用于Profibus過程自動化。PA 將自動化系統和過程控制系統與壓力、溫度和液位變送器等現場設備連接起來，并可用來替代4-20mA的模擬技術。

PROFIBUS PA（過程自動化，Process Automation）應用在過程自動化系統中，由過程控制系統監控量測設備控制，是本質安全的通信協議，可適用于防爆區域（工業防爆危險區分類中的Ex-zone 0及Ex-zone 1）。其物理層（纜線）匹配IEC 61158-2，允許由通信纜線提供電源給現場設備，即使在有故障時也可限制電流量，避免制造可能導致爆炸的情形。因為使用網絡供電，一個PROFIBUS PA網絡所能連接的設備數量也就受到限制。PROFIBUS PA的通信速率為31.25 kbit/s。PROFIBUS PA使用的通信協議和PROFIBUS DP相同，只要有轉換設備就可以和PROFIBUS DP網絡連接，由速率較快的PROFIBUS DP作為網絡主干，將信號傳遞給控制器。在一些需要同時處理自動化及過程控制的應用中就可以同時使用PROFIBUS DP及PROFIBUS PA。

Profibus-FMS

Profibus-FMS的設計旨在解決車間監控級通信任務，提供大量的通信服務。可編程序控制器

（如如PLC，PC機等）之間需要比現場層更大量的數據傳送，用以完成中等傳輸速度進行的循環與非循環的通信服務，但通信的實時性要求低于現場層。

工業以太網

EtherNet/IP

工業以太網協議（Ethernet/IP）是由ODVA所開發并得到了羅克韋爾自動化的強大支持。它使用已用于ControlNet和DeviceNet的控制和信息協議（CIP）為應用層協議。

EtherNet/IP指的是“以太網工業協議”（Ethernet Industrial Protocol）。它定義了一個開放的工業標準，將傳統的以太網與工業協議相結合。該標準是由國際控制網絡（CI， ControlNet International）和開放設備網絡供應商協會（ODVA）在工業以太網協會（IEA， Industrial Ethernet Association）的協助下聯合開發的，并于2000年3月推出。EtherNet/IP是基于TCP/IP系列協議，因此采用以原有的形式OSI層模型中較低的4層。所有標準的以太網通信模塊，如PC接口卡、電纜、連接器、集線器和開關都能與 EtherNet/IP 一起使用。

CIP提供了一系列標準的服務，提供“隱式”和“顯示”方式對網絡設備中的數據進行訪問和控制。CIP數據包必須在通過以太網發送前經過封裝，并根據請求服務類型而賦予一個報文頭。這個報文頭指示了發送數據到響應服務的重要性。通過以太網傳輸的CIP數據包具有特殊的以太網報文頭，一個IP頭、一個TCP頭和封裝頭。封裝頭包括了控制命令、格式和狀態信息、同步信息等。這允許CIP數據包通過TCP或UDP傳輸并能夠由接收方解包。相對于DeviceNet或ControlNet，這種封裝的缺點是協議的效率比較低。以太網的報文頭可能比數據本身還要長，從而造成網絡負擔過重。因此，EtherNet/IP更適用于發送大塊的數據（如程序），而不是DeviceNet和ControlNet更擅長的模擬或數字的I/O數據。

參考鏈接：http://www.sibotech.net/sibofaq/relatedtech/ethernet-ip.php

EtherCAT

EtherCAT（以太網控制自動化技術）是一個開放架構，以以太網為基礎的現場總線系統，其名稱的CAT為控制自動化技術（Control Automation Technology）字首的縮寫。EtherCAT是確定性的工業以太網，最早是由德國的Beckhoff公司研發。

自動化對通訊一般會要求較短的資料更新時間（或稱為周期時間）、資料同步時的通訊抖動量低，而且硬件的成本要低，EtherCAT開發的目的就是讓以太網可以運用在自動化應用中。

一般工業通訊的網絡各節點傳送的資料長度不長，多半都比以太網幀的最小長度要小。而每個節點每次更新資料都要送出一個幀，造成帶寬的低利用率，網絡的整體性能也隨之下降。EtherCAT利用一種稱為“飛速傳輸”（processing on the fly）的技術改善以上的問題。

在EtherCAT網絡中，當資料幀通過EtherCAT節點時，節點會復制資料，再傳送到下一個節點，同時識別對應此節點的資料，則會進行對應的處理，若節點需要送出資料，也會在傳送到下一個節點的資料中插入要送出的資料。每個節點接收及傳送資料的時間少于1微秒，一般而言只用一個幀的資料就可以供所有的網絡上的節點傳送及接收資料。

參考鏈接：https://baike.baidu.com/item/EtherCAT/10779904

HSE

HSE（高速以太網）連接主機、I/O子系統、網關和現場設備，運行速度為100 Mbps。基金會現場總線協議Fieldbus已經作為IEC 61804中的現場總線標準。

Profinet

PROFINET由PROFIBUS國際組織（PROFIBUS International，PI）推出，是新一代基于工業以太網技術的自動化總線標準。

PROFINET為自動化通信領域提供了一個完整的網絡解決方案，囊括了諸如實時以太網、運動控制、分布式自動化、故障安全以及網絡安全等當前自動化領域的熱點話題，并且，作為跨供應商的技術，可以完全兼容工業以太網和現有的現場總線（如PROFIBUS）技術，保護現有投資。

參考鏈接：

https://baike.baidu.com/item/Profinet/2310540

https://blog.csdn.net/wise18146705004/article/details/82344827

EPA

EPA是Ethernet for Plant Automation的縮寫，它是Ethernet、TCP/IP等商用計算機通信領域的主流技術直接應用于工業控制現場設備間的通信，并在此基礎上，建立的應用于工業現場設備間通信的開放網絡通信平臺。

參考鏈接：https://baike.baidu.com/item/EPA/1153036

PowerLink

開源實時通信技術Ethernet POWERLINK 是一項在標準以太網介質上，用于解決工業控制及數據采集領域數據傳輸實時性的最新技術。本文介紹它的基本原理、相關特性如冗余、直接交叉通信、拓撲結構、安全性設計，并定義其物理層與介質等內容。

POWERLINK=CANopen+Ethernet

鑒于以太網的蓬勃發展和CANopen在自動化領域里的廣闊應用基礎，EthernetPOWERLINK 融合了這兩項技術的優點和缺點，即擁有了Ethernet的高速、開放性接口，以及CANopen在工業領域良好的SDO 和PDO 數據定義，在某種意義上說POWERLINK就是Ethernet 上的CANopen，物理層、數據鏈路層使用了Ethernet介質，而應用層則保留了原有的SDO 和PDO對象字典的結構，這樣的好處在于：

- POWERLINK 無需做較多的改動即可實現；

-保護原有投資的利益；

-開放性的接口；

參考鏈接：https://baike.baidu.com/item/Ethernet%20POWERLINK/8262369

Modbus

modbus協議定義了一個控制器能認識使用的消息結構，而不管它們是經過何種網絡進行通信的。它描述了一個控制器請求訪問其它設備的過程，如何回應來自其他設備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄。

Modbus是采用請求/應答方式的應用層消息協議，非常方便實現在低級設備和高級設備間通信，它包含三個獨特的協議數據單元：modbus請求、modbus應答以及modbus異常應答。modbus請求中包含功能碼和請求。modbus功能碼有公共功能碼、用戶定義功能碼和保留功能碼三種類型。

modbus可以采用多種通信方式，如modbus RTU與Modbus ASCII、Modbus TCP、Modbus Plus。

NDP3

DNP3全稱是Distributed Network Protocol 3，分布式網絡協議3，這個協議在各種工業系統中都應用很多。它比起s7comm大刀闊斧做的協議棧要簡單的多，是完全基于TCP/IP的，只是修改了應用層（但比modbus的應用層要復雜得多），在應用層實現了對傳輸數據的分片、校驗、控制等諸多功能。

DNP借助TCP在以太網上運行，使用的端口是20000端口，是一種應用于自動化組件之間的通信協議。

OPC

OPC（OLE for Process Control，用于過程控制的OLE）是世界上最廣為應用的信息交換的互操作標準，它具有安全性、可靠性以及平臺獨立性。

工業網絡協議總體上可以歸類為內部私有網絡協議，其協議規約是由廠商根據自己的設備自行規定的，沒有統一的協議標準。

Tcnet

TCnet is a network technology certified as an international standard by the International Electrotechnical Commission （IEC） and approved for publication as the Public Available Specification （PAS）。 It features both real-time capability and high reliability based on Ethernet.

參考鏈接：https://www.toshiba.co.jp/sis/en/seigyo/tcnet/tcnet.htm

Wnet

WNET （a.k.a. NetBEUI） protocol no longer performs client impersonation.

In all previous Firebird versions， remote requests via WNET are performed in the context of the client security token. Since the server serves every connection according to its client security credentials， this means that， if the client machine is running some OS user from an NT domain， that user should have appropriate permissions to access the physical database file， UDF libraries， etc.， on the server filesystem. This situation is contrary to what is generally regarded as proper for a client-server setup with a protected database.

參考鏈接：

http://blog.chinaunix.net/uid-13438841-id-2891672.html

https://firebirdsql.org/rlsnotesh/new-win-protocol.html

工業無線網

IEEE 802.11（a/b/g/n）

802.11a，1999年，物理層補充（54Mbit/s工作在5GHz）。

802.11b，1999年，物理層補充（11Mbit/s工作在2.4GHz）。

802.11g，2003年，物理層補充（54Mbit/s工作在2.4GHz）。

802.11n，更高傳輸速率的改善。

ZigBee

ZigBee，也稱紫蜂，是一種低速短距離傳輸的無線網上協議，底層是采用IEEE 802.15.4標準規范的媒體訪問層與物理層。主要特色有低速、低耗電、低成本、支持大量網上節點、支持多種網上拓撲、低復雜度、快速、可靠、安全。

參考鏈接：https://baike.baidu.com/item/zigbee/2114780