现场总线的语言之谜揭秘CAN协议的深层沟通
在复杂的工业环境中，现场总线能够正确、快速、稳定的通信，从而保证工业控制系统既能得到及时、准确的现场数据，经过高效处理后，又能快速、精确地发出执行命令。要了解这一切，我们需要从通信模型入手。
首先，是通信的基本模型。通信就是将信息从一个点传送到另一个点，比如说电话、广播和电视。工业通信系统也是如此，也需要发送器、接收器以及和通信链路。链路类型包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线。而其中的通信规则称为协议。
其次，是工业通信的一些特殊要求。在工业环境中，温度变化大，不稳定；有灰尘或水雾等可能干扰信号；设备间距远，有时超出几米甚至几十米；且有静电或其他物理因素影响信号质量。此外，还有时间相关特征，如实时性频率抖动生命周期响应时间同步等。
再者，是如何满足这些特殊要求。在OSI模型中，每一层都有一套标准化规定。但是，在实际应用中，由于成本和性能考虑，大多数现场总线使用的是数据链路层（MAC）与逻辑链接控制（LLC）。这种分法使得字段更小，更快，同时减少了冗余信息。
对于替代4-20mA技术来说，现在更多采用数字化解决方案，因为数字化可以提供更好的抗噪声能力，以及更灵活、高效的地图功能。这意味着我们不仅可以传输过程变量，还可以实现系统组态和维护阶段所需文件下载上传操作。
在RS-232与RS-485电气标准上，有人容易混淆这两种接口标准，但它们其实是不同的事物。RS-232主要用于点对点连接，而RS-485则支持多节点网络结构，因此它通常被认为是一种网络基础设施。但是在实际应用中的某些情况下，它们会被混合使用，以达到最佳效果。
曼彻斯特编码是一种常用的编码方式，它通过跳变来区分0与1，从而提高了传输速率并降低了误差概率。在实际应用中，这个编码方式允许我们有效地管理各类设备之间交互，并且能够适应不同的波特率需求。
最后，我们讨论了几个关键概念，如客户端/服务器模式与发布者/订阅者模式，以及它们在现场总线上的应用。这两个模式分别适用于状态数据和事件数据的交换，对于提升整体工作效率至关重要。此外，我们还探讨了一些具体的机制，如周期性通讯应答机制触发机制等，这些都是保持良好通讯顺畅性的关键因素之一。
