揭秘RS485总线与CAN协议解析高效数据传输的双重魔力
一、RS485简介
智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的，现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。企业信息化的需要，促使企业在选型时对通信接口有更高要求。最初是数据模拟信号输出简单过程量，后来采用了RS232接口，但这种方式不能实现联网功能。随后出现的RS485解决了这个问题。下面我们就深入探讨一下RS485。
二、RS485接口
RS485采用差分信号负逻辑，＋2V～＋6V表示“0”，-6V～-2V表示“1”。它有两线制和四线制两种接线方式，其中四线制只能实现点对点通信，而现在普遍采用的两线制可以在同一总线上最多挂接32个结点，以支持更复杂的网络拓扑结构。
三、共模干扰与EMI问题
在构建网络时，我们往往忽视了收发器的一些特性，如共模电压范围。在正确连接信号地之前，不应该忽略这些细节。当网络环境中存在共模干扰或EMI时，这些问题会严重影响通信稳定性甚至造成设备损坏。此外，为了确保数据安全，可以考虑使用防浪涌带隔离珊产品或者PCI多串口卡。
四、传输距离与匹配问题
理论上，RS485能够覆盖1200米，但实际应用中，由于周围环境因素等原因，其实际距离通常要短于理论值。如果需要长距离传输，可以通过增加中继或者采用光纤作为传播介质来提高可靠性。在布网设计中，每个节点引出的总线长度应尽可能短，以减少反射信号对总线信号质量的影响。而且，在每个节点处均需设置合适终端负载电阻以避免反射现象发生，并保持良好的匹配效果。
五、不同类型工业网络比较分析
工业网络主要包括三大类：基于物理层标准如HART（Highway Addressable Remote Transducer）；现场总線技术（Fieldbus），如PROFIBUS, FOUNDATION Fieldbus, DeviceNet等；以及基于CAN（Controller Area Network）协议标准化通讯系统。
HART是一个专利技术，它将4~20毫安电流信号上的数字信息叠加到其中。但由于其通信速率相较其他标准较低，而且组网困难，所以预计未来其应用将逐渐减少。
现场总線技术则是一种新兴技术，它提供了一种全数字化、高效率和灵活性的控制方案。不过，由于各个厂家的标准并未统一，而且成本较高，从用户角度看目前还处于观望状态。
而CAN协议则是一种广泛用于汽车领域及其他嵌入式系统中的高速控制器区域网络，是一种半双向自主链路配置无中央仲裁者实时基同步链路/bus控制协议。这使得它非常适用于那些需要快速响应时间和高可靠性的应用场景，比如车辆电子控制单元(ECU)中的各种检测和调节任务。
六、未来趋势展望
随着物联网(IoT)、云计算、大数据分析等现代信息技术的大力推进，对工业自动化领域对于通信速度、远程监控能力和智能操作需求日益增长。因此，无论是基于物理层还是通讯层次，都将不断推陈出新，为满足不断变化的人工智能时代背景下的工业生产需求提供更多样化、高效能解决方案。
