在探索现场总线技术的概念时,我们不禁要思考,总线设备的优势又是如何体现的?让我们从通讯接口的区别出发,来看一看RS232、RS485和以太网这些常见串行和并行接口之间的差异,以及它们各自适用于不同场景的情况。
首先,我们来看看RS232。它是一种广泛应用于PC机通信中的串行接口,被定义为一种能够在低速率下增加通讯距离的单端标准。设计初衷是点对点通讯,其驱动器负载为3~7kΩ。但由于其存在共地噪声和不能抑制共模干扰的问题,通常只适用于20米以内的通信。一个完整的RS232接口有22根线,采用标准25芯插头座,并且采用逻辑电平表示,其中“1”为−5V~-15V,“0”为+5V~+15V。
当需要长距离通信几十米到上千米时,我们就更倾向于使用RS485串行总线标准。相较之下,RS485具有抑制共模干扰能力,加上高灵敏度,可以检测低至200mV的电压,因此传输信号能在千米以外得到恢复。此外,它还支持半双工工作方式,只允许一个节点处于发送状态,因此发送电路需要由使能信号控制。在多点互连中非常方便,可以省掉许多信号线,并且可以联网构成分布式系统,最多并联32台驱动器和32台接收器。
而对于那些需要双端输入输出、高速数据传输以及远距离传输能力的人来说,则可能会考虑使用RS422。这是一个通过两对双绞线实现全双工工作,不受数字地线限制,而不像RS485那样只能半双工工作。当使用较低传输速率,如9000波特时,即可达到1200米之远。此外,每个通道仅需二条信号线,其中逻辑“1”与“0”的状态分别占据不同的这两条线,从而减少了物理介质所需数量。
最后,还有RJ45,这种类型最常见于数据传输,比如网卡接口。RJ45是各种不同连接的一种类型,但它跟据连接排序法有两种,一些设备可能要求橙白、橙、绿白等顺序;另一些则要求绿白、绿等顺序。而这种插头又称水晶头,是八芯做成,以五类或六类网络(直通或交叉)进行局域网或ADSL宽带用户网络设备间连接。
然而,无论是哪一种通信协议,都面临着编写兼容所有设备及功能程序这一挑战,因为现有的程序往往无法满足ISO/OSI模型规范,只能实现单一功能,不具备通用性。在此背景下,现场总线技术提供了一套完整软件支持系统解决问题,而且它具有自动成网、高效冲突检测以及链路维护等优点,使得现场总林技术成为一个理想选择。这一切都表明,在追求更高效、更灵活、高层次互操作性的同时,对于寻找最佳解决方案来说,有很多选择可供我们探索与选择。