十种现场总线技术有哪些揭秘RS485的奥秘
一、RS485简介
随着80年代初单片机技术的迅猛发展，智能仪表逐渐成为世界仪表市场的主流。企业信息化的需求推动了仪表选型标准，其中一个重要条件就是具有联网通信接口。最初，以数据模拟信号输出简单过程量为主，后来转向了RS232接口，但这种点对点通信方式无法实现网络功能。直到RS485出现，它解决了这一难题。下面，我们将详细介绍这款革命性的通信协议。
二、RS485接口
在设计中，RS485采用差分信号负逻辑，即＋2V～＋6V表示“0”，-6V～-2V表示“1”。它有两种常见的接线方式：两线制和四线制。而目前，大多数应用都是采用两线制，这种结构可以在同一总线上支持最大32个结点。
三、RS485电缆
在传输距离方面，理论上可达1200米，但实际应用中因周围环境影响而缩短。在长距离传输时，可以通过增加中继站来放大信号，最多可达到九个中继节点，因此理论上最大传输距离可达9.6公里。如果需要更远的传输，可以考虑使用光纤作为介质，并配备光电转换器，多模光纤支持5~10公里，而单模则能达50公里。
四、RS485布网
构建网络时应注意以下几点：
（1）选择高质量双绞线作为总线，将各节点连接起来，同时保持每个引出线尽可能短以避免反射干扰。
（2）确保总线特性阻抗连续性，以防止阻抗不连续导致信号反射。
五、终端匹配与功耗优化
终端匹配是保证网络稳定运行的一个关键因素。在较短距离且低速率的情况下，不加匹配仍能正常工作，但随着通信距离或速度提升，其不良影响会显著增强。这主要是因为信号在各支路末端反射后与原信号叠加，对于延长后的网络尤其如此。此外，在不同区段采用不同电缆或某些设备过密安装也容易造成阻抗不连续，从而产生反射问题。
六、工业网络概述
工业自动化领域广泛采纳三种类型的网络：基于串行通讯协议如RS485；HART（Hybrid Architecture Transducer），一种利用4-20mA电流和数字信息结合进行数据交换的协议；以及现场总线技术，一种集成了计算机局域网功能用于自动化控制系统中的数字通讯。
七、新兴趋势分析
近年来，由于HART通信速率相对较慢和组网复杂等原因，其未来采购量预计将呈现下滑趋势。不过，由于历史悠久且装备数量庞大，对一些系统集成商来说仍有巨大的潜力。而现场总線技術則被視為自動化領域技術發展熱點之一，並預計將繼續影響未來自動化系統設計與應用。但由于目前各种标准并存，还没有形成统一标准，因此其成熟度及普及程度尚待观察。
