如何从工业通信角度理解现场总线物品场景中的三种常见技术
如何从工业通信的角度理解现场总线：物品场景中的三种常见技术
在工业控制系统中，现场总线扮演着至关重要的角色，它们负责连接传感器、执行器以及其他设备，以确保信息能够快速、准确地传输。以下是对现场总线的一些关键方面的探讨：
通信基本模型
工业通信系统就像电话或广播一样，将信息从一个点发送到另一个点。它包括发送端和接收端，以及连接它们的通信链路。链路类型包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线等。
工业通信特殊要求
与一般通信不同，工业通信有其独特性质，如实时性、高可靠性和抗干扰能力。在复杂环境中，数据需要分类，并且需要考虑时间相关特征如频率抖动和响应时间。
现场总线满足工业通信要求
OSI模型定义了物理层与电缆等物理介质相关联，而数据链路层则负责创建和传输数据包。现场总林使用LLC（逻辑链接控制）和MAC（媒体访问控制）两层进行细分，前者提供网络协议接口，同时控制与对等体的逻辑交互；后者为特定物理编码提供访问方式。
替代4-20mA方案
由于数字化技术的进步，许多行业正在逐渐放弃模拟信号（如4-20mA），转而采用数字化解决方案以提高效率并减少噪声问题。
RS-232与RS-485电气标准
RS-232是一种串行接口标准，其主要区别在于逻辑表示方式，但它仅支持点对点模式，不适合多机网络。而RS-485允许建立更复杂的网络结构，是很多现场总线所采用的基础标准，但注意它本身不是一种现场总线，而是某些基于其物理层定义的事务协议所依赖。
曼彻斯特编码、编码概念
电缆及其引脚分配决定了信号格式及用于0/1表示方法。这通常涉及曼彻斯特编码，其中每个码元包含一个跳变，可以用来隐藏时钟同步信号，从而提高传输效率。
通信介质选择
现场总线通常通过有线连接，如双绞铜索或同轴电缆，但随着无线技术发展，一些应用开始采用无線连接以适应不断变化的工作环境需求。
通信模型概述
客户端/服务器模式适用于状态数据交换，而发布者/订阅者模式则更加适合事件通知。此外，还有周期性通讯机制可以消除抖动，这对于大多数标记数据来说至关重要，因为它们作为算法输入或输出，对实时性有一定的要求。
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