如何从工业通信角度理解现场总线中的CAN通信协议在物品管理中的应用
如何从工业通信的角度理解现场总线中的CAN通信协议在物品管理中的应用
工业控制系统的发展与反馈控制理论
随着计算机技术在工业控制系统中的广泛应用，反馈控制理论的要求变得更加明确：如何通过正确、快速和稳定的通信来实现对现场数据的及时、准确获取，以及如何高效处理这些数据并迅速发出执行命令。这种复杂环境下的需求被现场总线所满足。
通信模型与基本概念
通信是将信息从一个点传送到另一个点的一种方式，如电话、广播和电视。工业通信系统也遵循相同的原理，需要发送器、接收器以及链路。在不同的链路类型（如双绞线、同轴电缆、光纤等）中，发送端解调器调制数据，而接收端解调器则解调信号以再现原始数据，这些规则称为协议。OSI模型定义了一个框架，物理层涉及到物理介质及其连接方法，而数据链路层负责创建和传输数据包。
现场总线满足工业通信特殊要求
3.1 替代4-20mA接线方案
由于抗噪声能力更强且成本较低，数字化方案逐渐取代了模拟信号4-20mA技术。此外，由于智能传感器和执行器具有计算能力和数字通信功能，它们能够访问现场总线，从而提高了设备效率。
3.2 RS-232与RS-485电气标准比较
尽管RS-232和RS-485都可以用于接口标准，但它们之间存在差异。具体来说，RS-232使用电压表示01，而RS-485使用电压差表示01。这两者都是根据机械特性（DB9）、管脚功能进行描述，并且它们分别只能实现点对点或多机网络连接。
3.3 曼彻斯特编码与码元概念
曼彻斯特编码是一种常见的数字编码方式，其中每个码元包含跳变，用来隐藏时钟同步信号。在代码中，每个比特可以由单个字母组成，也可以由几个字母组成；波特率是单位时间内传输的码元数量，比特率是单位时间内传输的比特数量。
3.4 通信介质选择
通常情况下，现场总线采用有线连接，以便通过电磁波在不同介质中传输信息，如双绞线、同轴电缆或光纤。随着无线技术不断进步，一些现代化工厂开始采纳无線连接作为一种替代选项。
3.5 通信模式分析
除了客户端/服务器模式之外，还有一种发布者/订阅者模式适合于事件通知和缓冲区之间交互。此类模型分为“推”、“拉”两种形式，在世界范围内包括WorldFIP、CAN等多种协议标准。在实际操作中，这两种模式各自有其优缺点，可以根据具体情况进行选择。
最后，不论是在周期性通讯还是应答机制或触发机制方面，都需要考虑到抖动的问题，并通过有效地设计通讯协议来减少抖动影响，从而保证整个系统运行顺畅。