现场总线是自动化技术和车辆通信的支柱。它们连接传感器、执行器和控制器，实现参与者之间高效可靠的数据传输。现场总线用于简化复杂系统中的通信并减少布线。可以根据几个标准来区分各种现场总线，包括拓扑、传输介质、应用领域及其分布。
具有最适合环境的正确拓扑
现场总线的拓扑描述了设备所连接的网络的结构。有不同的拓扑结构，这些拓扑因现场总线而异。所有设备都连接到公共线路的总线拓扑结构很普遍，并被 Modbus、CANopen 和 DeviceNet 使用，后两者基于 CAN。星形拓扑，其中每个设备直接连接到一个中心节点，可选地在 PROFIBUS 和 EtherCAT 中找到。树形拓扑是总线和星形拓扑的组合，可实现灵活的结构，并得到 PROFIBUS 和 EtherCAT 的支持。EtherCAT 的一些变体还使用环形拓扑，其中设备以闭环方式连接。
正确的传输介质
用于数据传输的传输介质是现场总线的另一个显著特征。铜缆应用广泛且成本效益高，例如PROFIBUS和CAN。光纤具有高传输速度和抗干扰性，但使用频率较低，例如在PROFIBUS中可选。无线传输介质具有灵活性和易于安装，但易受干扰，用于PROFIBUS的某些变体。通过使用中继器和网桥，各种现场总线也可以在某些区域以无线或光学方式传输到网桥部分。
以太网以其高速和广泛的分布而闻名，被Modbus（以太网）、EtherCAT、Powerlink和许多其他基于“工业以太网”的网络所使用。然而，传统的交换机和拓扑组件不能用于基于工业以太网的系统，因为这些系统通常对低延迟的确定性通信有很高的要求。
应用领域及分布
PROFIBUS在制造业和过程自动化中特别普遍。其拓扑结构的灵活性和高可靠性使其在欧洲特别受欢迎。Modbus用于工业自动化和楼宇自动化。它的简单实施和全球分布，特别是在北美，使其成为一个流行的标准。
CANopen基于CAN协议，主要应用于机械工程和车辆技术。它的稳健性和实时性是特别的优势，而有限的网络规模是一个弱点。DeviceNet 也基于 CAN 协议，主要用于制造自动化和北美。
EtherCAT 提供灵活的拓扑结构，并使用以太网作为传输介质。这种灵活性和高速性使 EtherCAT 在全球范围内广受欢迎，尤其是在欧洲和亚洲。
选择正确现场总线的重要决策标准包括应用领域和所需的数据速率、实时能力和鲁棒性，以及组件和实施的成本。
总结
现场总线对于工业自动化系统和车辆的高效通信至关重要。选择合适的现场总线取决于应用的具体要求，例如拓扑、传输介质和区域分布。公司应仔细权衡各种现场总线的特性，以找到适合其通信任务的最佳解决方案。