关于总线、现场总线、RS-485和modbus之间的关系
笔者对这四个易混淆的概念进行了简明的对比分析,如有误,还请指正。
简述
要讨论什么是现场总线,先要知道什么是总线:
在工业数据通信领域,总线是指由导线组成的传输线束,连接多个传感器和执行器,实现各部件之间传送信息的公共通信干线。
然后再来看国际电工技术委员会(IEC)在IEC 61158中对现场总线的标准定义:
现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。
从定义中可以看到,现场总线是一种数据总线技术,是一种通信协议,且该通信是数字式、串行、多节点的。
图 1 给出了现场总线相应的物理结构。与开放式互连(OSI)参考模型相比,现场总线的物理结构只涉及到物理层、数据链路层和应用层,这是因为遍历全部七层的协议成本不适用于一个实时响应的解决方案。
RS-485是什么?
RS-485 是由美国电子工业协会在 RS-422 的基础上制订并发布的总线工业标准(EIA-485,1983;EIA-485和RS-485指代同一种技术规范),其各方面性能与 RS-232 相比有了较大的提高,因而广泛应用于中小型集散系统中。
由此可见RS-485是一种总线,即RS-485总线。有些文章可能会提到RS-485是一种串口/接口标准,实际上RS-485总线工业标准包括了总线接口的电气标准。
但是RS-485总线标准对于通信网络中相关的应用层通信协议并没有做出明确的规定,因此开发者可以建立对自己的通信网络设备相关的所适用的高层通信协议标准。
Modbus通信协议可以认为是属于应用层的工业控制技术的通信协议,在物理层方面可以遵循RS-485总线标准。
总结
RS-485和现场总线同属于总线;
modbus和现场总线同属于通信协议;
严格来讲,RS-485≠现场总线,modbus≠现场总线,RS-485+modbus(还有其他什么的)才构成现场总线,其中RS-485在现场总线的物理层,modbus在现场总线的应用层;
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