BUS是什么?

Jen Chen | 31 8 月, 2022

当提到“bus”这个词时，大多数人会立刻联想到校车或公交车。但今天我们要讨论的话题与交通工具无关。BUS是“总线系统”的英文缩写。

“总线系统”的作用是在各种功能部件之间传输数据，类似于人类的神经中枢系统，这里的数据或信息是从我们的感觉器官（如眼睛）发出，通过神经系统传输到大脑，然后被进一步转化成更多的信息或指令，最后传递给手等器官来做出具体的反应。如今，BUS系统已经成为工业通信系统的标准，是工业领域不可或缺的一部分。

一切是如何开始的：

工业通信始于并行布线。在这里，所有功能部件都直接连接到具有控制和管理级别的网络中。随着自动化程度的提高，意味着布线的工作量越来越大。如今，工业通信主要基于现场总线系统或以太网通信网络来实现。

现场总线

所谓的“现场设备”，例如传感器和执行器，它们是以串行现场总线的方式通过电缆和可编程逻辑控制器（PLC）连接。在这里，现场总线确保了数据的快速交换。与并行布线不同，现场总线仅通过一根电缆进行通信。因此可以显著的减少布线的工作量。现场总线是利用主机和从机设备系统来运行。在这个过程中，主机负责控制进程，从机设备负责处理被分配的任务。

现场总线的区分

不同现场总线的拓扑结构、传输协议、最大传输距离及每个报文的最大数据量各不相同。其中网络拓扑结构是指用电缆连接设备的具体物理布局，它主要分为树形、星形、线形或环形这些拓扑类型。常见的现场总线类型有Profibus和CANopen。关于总线协议可以理解为进行通信时的一套规则。

以太网

Ethernet协议是总线协议的一种。以太网使数据能够以数据包的形式与网络中的所有设备进行交换，可以在三个通信层级上进行实时通信——即管理级、控制级和执行级。为此目的，电气和电子工程研究所（IEEE）制定了统一的标准。

现场总线与以太网的区别

Ethernet支持实时数据传输，同时还可以传输更大的数据量，对于传统的现场总线而言，几乎是不可能实现的。Ethernet还有一个更大的地址范围，对于连接设备的数量基本不受限制。

Ethernet传输媒介

以太网协议的传输可以采用多种传输介质——比如无线电、光缆或铜缆。铜缆是工业通信中最常用的电缆。根据电缆的工作频率（电缆的频率范围）和传输速率（单位时间内的数据量），可以将以太网电缆分为5种不同的类别。

结语

总而言之，总线是通过公共通信干线在多个功能部件之间进行数据传输的系统。在工业通信中有不同类型的总线系统，包括一些制造商的专有协议系统。

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