ZHCY179 March 2019
硬接线电网基础设施已有长达 50 年的历史。它之所以仍在使用,部分原因在于它是有效的,另外还由于将它替换为更好的设备资金成本极高,令人望而却步。
许多早期通信协议、电路和接线仍在如今的电网中发挥作用。稳健的通用异步接收器/发送器 (UART) 仅使用两条线路在器件之间传输数据。RS-232 协议已有 60 年的历史,曾一度成为唯一可用的数据交换标准。RS-232 定义了可抗噪声干扰的电压级别,并减少了数据交换的误差。在如今的大多数计算机中还能找到它。
同时,RS-485 是最多元的通信标准之一,广泛应用于多个节点彼此通信的数据采集和控制应用。与 RS-232 的单端信令不同,RS-485 的差分信令对于信号线路的噪声不敏感,而噪声会限制距离上限和通信速度。
用于现场总线通信的 PROFIBUS 标准于二十世纪八十年代中期制定,至今仍是仪表连接的最常用技术之一。
虽然历史悠久,但这些标准和协议仍可提供优势,部分原因是它们简单可靠,而且安全:与现代以太网或 Wi-Fi 网络不同,它们并不容易遭到攻击。如果只交换有限的数据,它们还具有较高的成本效益。但如果考虑为电网增加灵活性和功能,这就成为了重要的限制因素。较低的速度和较低的带宽限制为以太网打开了大门,它支持每秒 MB 的数据速率。
以太网 MAC 和 PHY 接口如今支持双端口,实现冗余和更高的带宽和速度,还可以添加更多功能。