Modbus和Profibus的区别？

一. 引言
现代工业的迅速发展，不断促进着自动化控制技术及设备通信技术创新的发展。当前，PLC、DCS、智能仪表等已广泛应用到现场生产控制系统中，并发展到由上述设备相互协同、共同面向整个生产过程的分布式工业控制系统。在此系统中，现场总线通信技术至关重要。


1 Profibus协议简介

PROFIBUS 是目前国际上通用的现场总线标准之一，以其独特的技术特点、严格的认证规范、开放的标准、众多厂商的支持和不断发展的应用行规，已成为最重要的和应用最广泛的现场总线标准。
PROFIBUS 现场总线通讯协议包括三个主要部分：
(1). Profibus-DP：主站和从站之间采用轮循的通讯方式，主要应用于自动化系统中单元级和现场级通信；
(2). PROFIBUS PA：电源和通信数据通过总线并行传输，主要用于面向过程自动化系统中单元级和现场级通讯；
(3). PROFIBUS FMS：定义了主站和主站之间的通讯模型，主要用于自动化系统中系统级和车间级的过程数据交换；
其中，Profibus-DP 是高速网络，通讯速率达到12M。Profibus-DP 可以连接远程I/O、执
行机构、智能马达控制器、人机界面HMI、阀门定位器、变频器等智能设备， 一条Profibus-DP总线可以最多连接123 个从站设备。Profibus-DP的拓扑结构可以是总线型、星型和树型，通讯介质可以是屏蔽双绞线、光纤，也支持红外传输，采用双绞线时，不加中继器最远通讯距离可达1.2 公里，最多可以采用9 个中继器，最远通讯距离可达9 公里。采用光纤时，最远通讯距离可达100 公里以上，其中采用多膜光纤，两点间最远距离可达3 公里，采用单膜光纤时，两点间最远距离可达3 公里。

2.2 Modbus协议简介
Modbus协议是一种适用于工业控制领域的主从式串口通讯协议，它采用查询通讯方式进行主从设备的信息传输，可寻址1-247个设备地址范围。协议包括广播查询和单独设备查询两种方式，二者区别就是广播查询不需要从设备回应信息，主、从设备查询通讯过程见图2：

Modbus协议常用功能码如图3所示：

图3 Modbus协议常用功能码

Modbus协议有两种传输模式：ASCII模式和RTU模式。同波特率下，RTU模式较ASCII模式能传输更多的数据，所以工业网络大都采用RTU模式。RTU模式下的信息传输报文格式如图4：

图4 Modbus RTU信息报文格式

它没有起始位和停止位，而是由至少3.5个字符间隔时间作为信息的起始和结束标志。信息帧所有字符位由16进制字符0-9、A-F组成。

Modbus RTU通讯协议帧结构：

图5 RTU通讯协议帧格式

Modbus RTU方式主站读取从站寄存器数据示例：主设备查询。

图6 主设备查询格式

Modbus RTU方式主站读取从站寄存器数据示例：从设备响应。

图7 从设备响应格式

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(Schneider Automation)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。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。
不同的接口有不同的速率。

PROFIBUS

PROFIBUS协议及其网络组成
1、Profibus协议的三个主要部分：
Profibus  DP（Distributed I/Os）：在主站和从站之间采用轮循的通讯方式，主要应用于制造业自动化系统中单元级和现场级通信。
PROFIBUS  PA(Process Automation)：电源和通信数据通过总线并行传输，主要用于面向过程自动化系统中单元级和现场级通讯。
PROFIBUS  FMS(Fieldbus Message Specification)：定义主站和主站之间的通讯模型，主要用于自动化系统中系统级和车间级的过程数据交换。
2、Profibus网络由主站，从站，网络部件等构成：
主站也被称做主动节点。包括SIMATIC PLC，SIMATICWinAC控制器，支持主站功能的通讯处理器，IE／PB链路模块以及ET200S／ET200X的主站模块
典型的从站为传感器，执行器以及变频器。从站不会拥有总线访问的授权。
Profibus的传输速度为9.6/19.2/93.75/187.5/500/1500Kbit／s以及3/6/12Mbit／s。
最大节点数127(地址0-126)。