串口现场总线两套怎么选:CANopen 与 Profibus 的优缺点
串口现场总线已有两套:194 CANopen 和 195 Profibus DP。角色:CANopen 是控制器和节点,Profibus 是主站和从站。本篇只对照这两套。
物理层先分清
| CANopen(194) | Profibus DP(195) | |
|---|---|---|
| 物理层 | CAN 差分双绞,不是 RS-485 | RS-485 双绞 |
| 应用层 | CANopen(位置按 DSP406 行规) | Profibus DP |
| 组态 | EDS | GSD |
| 终端 | 网段两端各 120 Ω | 两端插头拨到 ON,且该设备要上电 |
| 线长 | 波特率越高允许越短 | 同样,波特率与长度反比 |
把 CAN 当成 RS-485 去买插头、终端和中继,现场会表现为错误帧、时好时坏。终端与长度见 为什么必须 120 Ω。
CANopen(194)优点
- 挖掘机、农机、高空车一类移动控制器几乎都有 CAN 口,接入整机网络成本最低。
- 一根屏蔽双绞线挂多支尺,比每轴一对模拟量省线。
- 位置走 PDO,参数走 SDO;故障可用 EMCY 主动上报。
- DSP406 把位置对象约定好,换型号不必重写映射。
- 多磁环位置可以映射到多个 PDO,模拟量做不到。
CANopen 缺点
- 带宽和确定周期不如 EtherCAT / PROFINET,不适合当“工业以太网的平替”。
- SYNC 同步是中等能力,多轴严格同时采样应看以太网那两套。
- 全网波特率必须一致;新节点波特率不同会把整网打挂。
- 拓扑必须线形短支线,不能随便星接。两端终端漏装或中间多装都会反射。
Profibus DP(195)优点
- 大量仍在跑的 S7-300 / S7-400 以 DP 为主干,换尺不必换 PLC 和电缆沟。
- GSD 导入、站号、诊断报文,电工和维护都熟。
- 主站轮询诊断能区分未响应、参数错、组态不匹配,比模拟量“只有一个电流值”好查。
- 专用总线插头直通结构,中间拔一只插头通常不断干线(端点插头除外)。
Profibus 缺点
- 新建项目很少主动选它,西门子新 CPU 的母语是 PROFINET。
- 主从轮询,没有 DC / IRT 那种采样时刻对齐。
- 带终端的插头必须装在上电的端点设备上,装在断电设备上等于没匹配。
- 高波特率下支线要尽量短,和 CAN 一样不能靠感觉布星形。
怎么选,一句话
- 移动机械、整机已有 CAN:194。
- 存量西门子 DP 网:195。
- 西门子 S7-1200/1500 新建:不要为了“也是西门子”继续选 Profibus,改看 199 PROFINET。
- 多轴高速同步:串口这两套都不是第一选择,看 EtherCAT。
四总线总表见 总线型全系对比。八种输出对照见 输出信号种类优缺点对照。
常见问题
Q:通识图把 CAN 写成 RS-485,现场能混用电缆吗?
不能按 RS-485 去理解 CAN。物理层不同。194 用 CAN 差分双绞和两端 120 Ω;195 才是 RS-485 的 Profibus 插头终端。
Q:新项目还要不要选 195?
主站已经是 S7-300/400 DP,选 195 最省。新 CPU 是 S7-1200/1500,应选 PROFINET,不要为兼容而继续上 DP。
Q:两套都要终端电阻吗?
要。CAN 两端各 120 Ω;Profibus 两端插头拨 ON,并且那台设备必须上电。以太网那两套不需要。
Q:Modbus-RTU 和 Profibus 能不能当同一个口用?
不能。都可能走 RS-485,协议、波特率、终端和 GSD/站号完全不是一套。Modbus 读位置见原理说明,和 195 不是同一套口。





