揭秘RS485与CAN总线通信协议深度解析工业网络通讯技术
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，导致企业在仪表选型时，其中一个必要条件就是要具有联网通信接口。最初是数据模拟信号输出简单过程量，后来仪表接口是RS232接口，这种接口可以实现点对点的通信方式，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。
二、RS485接口
RS485采用差分信号负逻辑，＋2V～＋6V表示“0”，-6V～-2V表示“1”。有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，而现今多采用的是两线制。这一种连接方式为总线式拓朴结构，在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。
三、共模干扰与EMI问题
尽管PC机默认只带有RS232接口，有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路：通过转换电路将PC机串端口信号转换成RS485信号，对于复杂环境最好使用防浪涌带隔离珊产品；或者通过PCI多串端卡，可以直接选用输出信号为RS485类型扩展卡。此外，由于共模干扰问题和EMI问题，在构建网络时应注意使用屏蔽电缆以减少噪声影响，并确保收发器的一致性配置，以保证整个网络稳定可靠。
四、终端匹配与RC匹配
在构建网络时，还需注意终端匹配的问题，一般采取120Ω阻抗作为特性阻抗，并且应提供单一连续性的信号通道作为总线。在距离较短的情况下，不加终端负载电阻整个网络能很好地工作，但随着距离增加性能会降低，因此理论上每个节点之间都应该并入120Ω阻抗进行匹配。另外一种省电且有效的匹配方法是RC匹配，它利用一只电容C隔断直流成分节省功率，但需要根据实际情况调整参数以平衡功耗和质量。
五、局域网应用与成本节约
近年来一些公司基于部分企业信息化实施已完成，将局域网延伸到车间，每个办公室及控制室推出了串行服务器取代传统多串行卡，使得通过TCP/IP将其放在现场，从而减少投资并节约成本。
六、比较分析：HART vs. RS48 & 总体观察
HART（Highway Addressable Remote Transducer）是一种工业标准，是由艾默生提出的一种超标准，该标准主要用于4~20毫安范围内物理层采用BELL202频移键控技术，以便在传感器或执行器上添加数字功能。但由于其开放程度受限，加盟基金会需付费，这限制了它在国内外广泛应用。虽然现在许多智能仪表支持HART通讯功能，但目前大部分还未充分利用这一优势，只用于手操器设定，没有实现设备监控等更高级别操作。而由于低速率组网困难等原因，其未来采购量预计将呈下滑趋势。
现场总線则是一种数字化、高效且灵活的自动化解决方案，它允许不同类型设备之间进行双向交流，同时支持远程监控和控制。然而，由于各种标准并存且各自拥有不同的生态系统，而且价格相对较高，大众用户目前仍处于观望状态，期待待技术更加成熟后再考虑采纳此类解决方案。
最后，我们把工业网络归类为三类：① RS48;② HART;③ 现场總線。
每一种都有其独特之处，如处理速度快但成本较高；专注于具体领域但不适合所有场景；或者兼顾快速、高效以及灵活性。
综上所述，为提升生产力水平，以及满足未来需求，我们必须不断探索更先进，更安全，更经济实用的通讯协议，并结合实际应用场景选择最佳方案。此外，还需关注行业标准统一以及新兴技术如物联网(IoT)如何融入现有的工业自动化体系中，以促进产业升级变革。
