這只是為了容易理解和區分各類(lèi)協(xié)議，實(shí)際上，隨著(zhù)各種協(xié)議的發(fā)展，很多自身都跨越了很多層次，能夠實(shí)現多層協(xié)議的功能，我們做的劃分只是它最重要的功能所處的協(xié)議層。
前言
在目前軟件事業(yè)部有很大一部分是傳統IT從業(yè)人員，對于工業(yè)控制協(xié)議比較陌生，因此再做工業(yè)大數據采集時(shí)，對于各類(lèi)工業(yè)協(xié)議有時(shí)容易搞不清楚，我簡(jiǎn)單把在做工業(yè)大數據采集時(shí)常見(jiàn)的幾種工業(yè)協(xié)議整理了一下，以便搞清這些工業(yè)協(xié)議的概念和區別。
OSI（Open System Interconnect）參考模型
常見(jiàn)的工業(yè)協(xié)議按照OSI（Open System Interconnect）參考模型分到了不同層次
這只是為了容易理解和區分各類(lèi)協(xié)議，實(shí)際上，隨著(zhù)各種協(xié)議的發(fā)展，很多自身都跨越了很多層次，能夠實(shí)現多層協(xié)議的功能，我們做的劃分只是它最重要的功能所處的協(xié)議層。
物理層
RS232
在串行通訊時(shí)，要求通訊雙方都采用一個(gè)標準接口，使不同的設備可以方便地連接起來(lái)進(jìn)行通訊。
RS-232-C接口是目前最常用的 一種串行通訊接口。
RS-232-C是美國電子工業(yè)協(xié)會(huì )EIA（Electronic IndustryAssociation）制定的一種串行物理接口標準。
RS是英文“推薦標準”的縮寫(xiě)，232為標識號，C表示修改次數（“RS-232-C”中的“-C”只不過(guò)表示RS-232的版本，所以與“RS-232”簡(jiǎn)稱(chēng)是一樣的）
。
RS-232-C總線(xiàn)標準設有25條信號線(xiàn)，包括一個(gè)主通道和一個(gè)輔助通道。
工業(yè)控制的RS-232口一般只使用RXD、TXD、GND三條線(xiàn)。通常 RS-232 接口以9個(gè)引腳 (DB-9) 或是25個(gè)引腳 (DB-25) 的型態(tài)出現，一般個(gè)人計算機上會(huì )有兩組 RS-232 接口，分別稱(chēng)為 COM1 和 COM2。
RS485
隨著(zhù)企業(yè)信息化法發(fā)著(zhù)的需要，企業(yè)在儀表選型時(shí)其中的一個(gè)必要條件就是要具有聯(lián)網(wǎng)通信接口。
最初是數據模擬信號輸出簡(jiǎn)單過(guò)程量，后來(lái)儀表接口是RS232接口，這種接口可以實(shí)現點(diǎn)對點(diǎn)的通信方式，但這種方式不能實(shí)現聯(lián)網(wǎng)功能。隨后出現的RS485解決了這個(gè)問(wèn)題。
485通訊接口一個(gè)對通訊接口的硬件描述，它只需要兩根通訊線(xiàn)，即可以在兩個(gè)或兩個(gè)以上的設備之間進(jìn)行數據傳輸。
這種數據傳輸的連接，是半雙工的通訊方式。
在某一個(gè)時(shí)刻，一個(gè)設備只能進(jìn)行發(fā)送數據或接收數據。而RS232是全雙工，最少3條通信線(xiàn)（RX,TX,GND），因為使用絕對電壓表示邏輯，由于干擾，導線(xiàn)電阻等原因，通訊距離不遠，低速時(shí)幾十米也是可以的。
在RS232或RS485設備聯(lián)成的設備網(wǎng)中，如果設備數量超過(guò)2臺，就必須使用RS485做通訊介質(zhì)，RS485網(wǎng)的設備間要想相互通信息只有通過(guò)“主（Master）”設備中轉才能實(shí)現，這個(gè)主設備通常是PC，而這種設備網(wǎng)中只允許存在一個(gè)主設備，其余全部是”從（Slave）”設備。
而現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)是以ISO/OSI模型為基礎的，具有完整的軟件支持系統，能夠解決總線(xiàn)控制、沖突檢測、鏈路維護等問(wèn)題 。
數據鏈路層
CAN
控制器局域網(wǎng)CAN（ Controller Area Network）屬于現場(chǎng)總線(xiàn)的范疇，是一種有效支持分布式控制系統的串行通信網(wǎng)絡(luò )。
是由德國博世公司在20世紀80年代專(zhuān)門(mén) 為汽車(chē)行業(yè)開(kāi)發(fā)的一種串行通信總線(xiàn)。
由于其高性能、高可靠性以及獨特的設計而越來(lái)越受到人們的重視，被廣泛應用于諸多領(lǐng)域。
CAN協(xié)議分為二層：物理層和數據鏈路層。
CAN的信號傳輸采用短幀結構，傳輸時(shí)間短，具有自動(dòng)關(guān)閉功能，具有較強的抗干擾能力。
CAN支持多主工作方式，并采用了非破壞性總線(xiàn)仲裁技術(shù)，通過(guò)設置優(yōu)先級來(lái)避免沖突，通訊距離最遠可達10KM/5Kbps/s，通訊速率最高可達40M /1Mbp/s，網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)數實(shí)際可達110個(gè)。
由于CAN總線(xiàn)本身的特點(diǎn),其應用范圍目前已不再局限于汽車(chē)行業(yè),而向自動(dòng)控制、航空航天、航海、過(guò)程工業(yè)、機械工業(yè)、紡織機械、農用機械、機器人、數控機床、醫療器械及傳感器等領(lǐng)域發(fā)展；
ProfiBus
ProfiBus是德國標準（DIN19245）和歐洲標準（EN50170）的現場(chǎng)總線(xiàn)標準。
由PROFIBUS–DP、PROFIBUS－FMS、PROFIBUS－PA系列組成。
- DP用于分散外設間高速數據傳輸，適用于加工自動(dòng)化領(lǐng)域。
- FMS適用于紡織、樓宇自動(dòng)化、可編程控制器、低壓開(kāi)關(guān)等。
- PA用于過(guò)程自動(dòng)化的總線(xiàn)類(lèi)型，服從IEC1158－2標準。
PROFIBUS是一種用于工廠(chǎng)自動(dòng)化車(chē)間級監控和現場(chǎng)設備層數據通信與控制的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。
可實(shí)現現場(chǎng)設備層到車(chē)間級監控的分散式數字控制和現場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò )，從而為實(shí)現工廠(chǎng)綜合自動(dòng)化和現場(chǎng)設備智能化提供了可行的解決方案。
該標準廣泛適用于制造業(yè)自動(dòng)化、流程工業(yè)自動(dòng)化和樓宇、交通電力等其他領(lǐng)域自動(dòng)化。
應用層
ModBus
Modbus是由Modicon（現為施耐德電氣公司的一個(gè)品牌）在1979年發(fā)明的，是全球第一個(gè)真正用于工業(yè)現場(chǎng)的總線(xiàn)協(xié)議。
ModBus網(wǎng)絡(luò )是一個(gè)工業(yè)通信系統，由帶智能終端的可編程序控制器和計算機通過(guò)公用線(xiàn)路或局部專(zhuān)用線(xiàn)路連接而成。
其系統結構既包括硬件、亦包括軟件。
它可應用于各種數據采集和過(guò)程監控。
ModBus網(wǎng)絡(luò )只有一個(gè)主機，所有通信都由他發(fā)出。網(wǎng)絡(luò )可支持247個(gè)之多的遠程從屬控制器，但實(shí)際所支持的從機數要由所用通信設備決定。采用這個(gè)系統，各PC可以和中心主機交換信息而不影響各PC執行本身的控制任務(wù)。
Modbus協(xié)議是應用于電子控制器上的一種通用語(yǔ)言。==通過(guò)此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò )（例如以太網(wǎng)）和其它設備之間可以通信==。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標準。
有了它，不同廠(chǎng)商生產(chǎn)的控制設備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò )，進(jìn)行集中監控。此協(xié)議定義了一個(gè)控制器能認識使用的消息結構，而不管它們是經(jīng)過(guò)何種網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行通信的。它描述了一控制器請求訪(fǎng)問(wèn)其它設備的過(guò)程，如何回應來(lái)自其它設備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內容的公共格式。
==Modbus是通訊協(xié)議，而RS232、RS485只能代表通訊的物理介質(zhì)層和鏈路層。==
Modbus協(xié)議支持傳統的RS-232、RS-422、RS-485和以太網(wǎng)設備。
許多工業(yè)設備，包括PLC，DCS，智能儀表等都在使用Modbus協(xié)議作為他們之間的通訊標準。
軟件接口
OPC
OPC全稱(chēng)是Object Linking and Embedding（OLE） for Process Control，它的出現為基于Windows的應用程序和現場(chǎng)過(guò)程控制應用建立了橋梁。
在過(guò)去，為了存取現場(chǎng)設備的數據信息，每一個(gè)應用軟件開(kāi)發(fā)商都需要編寫(xiě)專(zhuān)用的接口函數。由于現場(chǎng)設備的種類(lèi)繁多，且產(chǎn)品的不斷升級，往往給用戶(hù)和軟件開(kāi)發(fā)商帶來(lái)了巨大的工作負擔。
通常這樣也不能滿(mǎn)足工作的實(shí)際需要，系統集成商和開(kāi)發(fā)商急切需要一種具有高效性、可靠性、開(kāi)放性、可互操作性的即插即用的設備驅動(dòng)程序。
在這種情況下，OPC標準應運而生。OPC標準以微軟公司的OLE技術(shù)為基礎，它的制定是通過(guò)提供一套標準的OLE/COM接口完成的，在OPC技術(shù)中使用的是OLE 2技術(shù)，OLE標準允許多臺微機之間交換文檔、圖形等對象。
總結
大致上可以這樣理解，
- RS232、RS485是硬件接口技術(shù)，
- CAN、ProBus等是現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，
- ModBus是工業(yè)控制協(xié)議，
- OPC是網(wǎng)絡(luò )數據接口
