如何从工业通信角度理解Interbus现场总线在物品管理中的应用
如何从工业通信的角度理解Interbus现场总线在物品管理中的应用
工业控制系统中，传统的反馈控制理论要求我们考虑如何高效地发送指令到执行器，以及如何通过传感器快速准确地获取控制效果。现场总线作为一种关键的通信技术，它能够在复杂的工业环境中提供稳定的、快速的数据交换服务，从而保证了实时性和精确性。
通信系统本身是信息从源点到终点的一种过程，无论是电话、广播还是电视，都是将信息从一个地方发送到另一个地方。同样，在工业场景中，我们需要发送端（如传感器）、接收端（如执行器）以及连接它们之间的通信链路。这一链路可以是双绞线、同轴电缆、光纤或无线等。协议则定义了这些设备间信息交流的规则。
为了满足工业通信特别要求，如抗噪声能力和可靠性，现场总线采用数字化替代了过去依赖于模拟信号4-20mA技术。在此背景下，分布式智能成为实现现场总线功能的一个关键要素，这意味着每个节点都必须具备一定程度的计算能力和网络互联功能，因此成本相对较高。
在物理层次上，OSI模型为我们提供了一套框架来理解不同层次之间关系，其中物理层涉及电缆类型、连接器设计等机械特性，以及编码方式、校验方法等电气特性。而数据链路层负责创建并处理数据包，对于LLC和MAC两级分解，每一级有其独特职能；应用层规定交互方式，并定义各种状态参数与文件下载上传消息。
现场总线常用的编码方案包括曼彻斯特编码，它隐藏时钟信号在数据波形中，以提高效率。此外，由于RS-232只能实现点对点通信，而RS-485支持多机网络连接，所以虽然有人可能将RS-485称为“485总线”，但实际上它只是某些现场总线所采用的物理标准之一，而非直接等同于“485”这一概念。
通信介质通常使用有線连接，比如双绞线或同轴电缆，但随着无线技术发展，现在也越来越多地采用无线链接。在选择具体介质时，还需考虑因环境差异带来的影响，如温度变化对光纤性能影响较大。
通信模式主要有客户端/服务器模式和发布者/订阅者模式。前者适合状态变量访问，而后者更适合事件通知需求。WorldFIP、ROFIBUS-FMS及PROFIUBUS-DP等字段设备通讯标准均基于客户端/服务器模式，而BatiBus则是一种特殊形式没有回应确认机制；而LonWorks以发布者/订阅者的方式进行操作提示与缓冲区读写服务，与MMS结合使用时会更加灵活。
最后，一些通讯机制如周期性的查询操作基于采样理论，是集中式控制系统核心部分，也就是说对于不同的数据，有不同的周期要求，这就产生抖动问题，因此需要协议来减少抖动现象。在一些情况下，将所有周期加起来得到最小公倍数（LCM），然后再去除最大公约数（HCD）得到节拍时间，即使如此仍然存在不确定性的可能性。但这正是现代工业自动化解决方案所追求之处：精确、高效且可靠。
