Спецификация Modbus Plus стала радикальной переработкой протокола Modbus. Основное назначение Modbus Plus организация сетей из устройств количеством до 64 единиц с возможностью объединения этих сетей через мосты. Скорость передачи данных по сети до 1000000 бит/сек. Сетевая шина использует или одиночный или двойной кабель (для улучшения надежности системы). В качестве кабельной сети используется экранированная витая пара. До 32 узлов может быть подключено к кабелю сети непосредственно на дистанции 450 метров. Может использоваться повторитель для удлинения кабеля до 1800 метров и увеличения количества узлов до 64. Сети могут соединяться между собой мостами. При этом сообщения из узла в одной сети могут быть переданы (маршрутизированы) к узлу в другой сети. Передача данных внутри сети опирается на известный механизм делегирования маркера. В каждый конкретный момент передачу запросов осуществляет только один узел. Узел получивший запрос сразу отправляет подтверждение в его получении. После завершения сеанса опроса узлов активный узел передает маркер следующему узлу с большим адресом и т.д. Сами запросы, как и в случае с Modbus, опираются на регистровую структуру ПЛК.
BITBUS
Протокол BITBUS разработан фирмой INTEL в 1984 году для построения распределенных систем, в которых должны обеспечиваться высокая скорость передачи, детерминированность и надежность доставки данных. В 1991 году BITBUS получил статус стандарта IEEE-1118. В основе реализации протокола BITBUS лежит использование протокола SDLC (подмножество HDLC от IBM), имеющего хорошие показатели по обнаружению ошибок. Структура сети всегда включает один ведущий (Master) узел и до 249 ведомых (Slave) узлов. Физический уровень основан на RS-485, но возможна работа и по оптическому кабелю. Продвижением BITBUS занимается Европейская группа пользователей и производителей BITBUS-компонентов BEUG (Bitbus European Users Group).
CAN
CANbus - это последовательная шина c децентрализованным доступом к ней на основе CSMA/CA-модели (множественный доступ с контролем несущей и встроенным механизмом разрешения коллизий). Проблема одновременного доступа к шине разрешается на основе назначаемых приоритетов передаваемым сообщениям. CAN хорошо специфицирован на первых двух уровнях OSI-модели, которые послужили отправной точкой в развитии целого семейства промышленных сетей, к сожалению, не совместимых друг с другом: CANopen, SDS (Honeywell), DeviceNET (Allen Bradley), CAL (CiA Ассоциациа), CAN11 (BMW), SeleCAN (Selectron), Kingdom (Kvaser), MiCAN (RMI) и несколько других. Координацию в развитии CAN-технологии осуществляет соответствующая международная ассоциация потребителей и производителей: CAN in Automation (CiA).
Спецификация CAN была разработана BOSH для интегрирования разнообразных датчиков автомобильной электроники в рамках одной цифровой сети. В данный момент это очень распространенная технология не только в рамках автопромышленности. К сожалению (или к счастью, зависит от точки зрения) спецификация CAN определяет только два уровня: физический (битовое кодирования, декодирование, синхронизация), data link. Причем физический уровень не определяет параметры передатчика, приемника и среды передачи сигнала. Естественно многие производители воспользовались таким положением вещей и дополняя спецификацию CAN оставшимися уровнями OSI создали свои собственные стандарты.
Основу спецификации CAN составляет принцип адресования сообщений. В отличие от других спецификаций сообщения в CAN передаются не конкретному узлу, а широковещательно с использованием уникального идентификатора сообщения. Каждый узел определяет фильтр пропускающий сообщения из сети только с определенными ID. Существуют две спецификации CAN: 1.2 и 2.0. В CAN 1.2 идентификатор содержит 11 бит, что позволяет использовать до 2^11 сообщений в. В CAN 2.0 идентификатор содержит 29 бит. Определен довольно оригинальный метод разрешения конфликтов выхода разных узлов на общую шину. Многие производители микросхем выпускают CAN контроллеры при этом физическая реализация среды передачи остается на совести разработчика.
Сигнальные уровни на CAN-шине.
LON
Коммуникационная технология LON (протокол LONTalk) была разработана американской компанией "Echelon" для создания систем автоматизации жизнеобеспечения жилых и промышленных зданий. В основе LON-технологии лежит использование специального интерфейсного Neuron-кристалла. Этот однокорпусный кристалл содержит 3 микропроцессора для обработки уровней 1-6 OSI модели. LON-сеть может состоять из сегментов с различными физическими средами передачи: витая пара, радиочастотный канал, инфракрасный канал, линии напряжения, коаксиальный и оптический кабели. Для каждого типа физического канала существуют трансиверы, обеспечивающие работу сети на различных по длине каналах, скоростях передачи и сетевых топологиях. Максимальная размерность LON-сети на основе LON - 32000 узлов, соединенных различными физическими средами в произвольной сетевой конфигурации.
