工业现场总线触摸技术的脉搏共鸣于创新
工业现场总线：技术创新与情感共鸣
在工业控制的应用中，经典控制理论至关重要，而计算机技术的广泛应用要求更高效、更准确的通信。现场总线提供了正确、快速和稳定的通信方式，这是实现工业控制系统即时获取数据并快速发送执行命令的关键。
通信基础模型
工业通信系统需要发送器、接收器以及连接链路。链路类型包括双绞线、同轴电缆、光纤、无线和微波。发送端解调器调制数据，接收端解调器解调信号以再现原始数据。而这些规则称为协议。
工业通信特殊要求
工业环境与办公室环境不同，因此工业通信有其特殊要求，如过程数据、状态变量和维护等分类。在时间相关特征方面，实时性、高频率、大生命周期、小抖动及同步性是必须满足的条件。
现场总线如何满足工业通信需求
OSI模型定义了物理层与物理介质相混淆，并不仅限于电缆或网络接口卡。它还定义了编码方式、中继方法带宽及载波频谱，以及电磁信号流入异步串行传输硬件。此外，它还规定了机械设计连接器及其特性。
数据链路层负责创建和传输数据包，并细分为LLC（逻辑链接控制）和MAC（媒体访问控制）。前者提供网络层协议接口并管理逻辑对等体之间的交互；后者提供对特定物理编码访问和传输。
应用层规定交互数据方式，并定义设备信息状态参数等。在现场总线上，通讯通常涉及标识变量及通用消息，其中标识变量用于传感器执行器间传递过程变量，而通用消息用于系统组态维护阶段文件下载上传。
3.1 替代4-20mA 接线方案
由于4-20mA技术存在抗噪声减少电缆成本诊断功能优点，现场总线正在逐渐取代这项技术。智能化分布式设备需具备计算能力数字化以及标准化协议因此成本较高。
3.2 RS-232 与 RS-485 电气标准比较
有些人将RS-232 和 RS-485 看作是相同级别，但实际上它们只是一种接口标准，从而区分不同型号设备。两者的主要区别在于逻辑表示形式前者使用01表示二进制位后者使用01表示二进制位但在其他方面都相同如表所示。但RS-232只能实现点对点连结不能联网而RS485能够形成复杂网络且一些现场总列基于RS485作为其物理界定因此有人会理解成485 总列但严格来说不是一个概念上的替换只是有些字段是在某些情况下可能出现这样的误差
3.3 曼彻斯特编码与码元概念
编码格式决定于所采用的网络架构。大多数现场总布依赖曼彻斯特编码进行沟通，该模式通过隐藏同步信号到每个代码元中来工作，每个代码元包含跳转从低到高或高到低代表一个代码元，将时间单位内每次变化称之为波特率，而单位时间内比特数被称为比特率。当我们记忆单词时，我们可以将单词看作由字母组成，也可以由几个字母组成，所以代码元数量可能比字母数量大，比如说如果每个单词由四个字母构成，那么波速就是学习所有单词中的字母次数，即学习速度是学习所有单词中的字符次数
3.4 通信介质选择
现场总布常见有两种形式，一种是通过有源连接，一种通过无源连接第一种采用电磁波在介质中传播，其介质包括双绞铜排同轴铜排光纤随着工厂对安装要求不断增加，无源结合技巧也越来越受到重视现在很多场景开始使用无源结合技巧
3.5 通信模型概述
通讯模式指两个或多个应用程序之间交互对象方式分客户端/服务器生产者/消费者的两类模式其中客户端/服务器适合于状态改变通知生产者/消费者的适合事件通知提示MMS信息定义提示发布订阅模式缓冲区间通信读写服务世界FIP CAN LonWorks EIBus ControlNet SWIFTNET FF 使用发布订阅模型
最后，在探讨周期性通信应答触发机制时，我们看到周期性的查询操作基于集中式自动控制检测事件基础——采样理论。这意味着许多标记值作为输入输出算法或者简单结构体对象状态值之一，对周期性的查询操作产生抖动问题解决这一问题的是各种协议，以消除这种抖动问题，这些系统基于状态交流，有时候也被称做“时间触发系统”。
