Как выбрать протокол HART, Modbus или двухпроводную систему RS485?

Цифровые протоколы связи играют важную роль в промышленной автоматизации.

Протоколы HART, Modbus, RS485 и 2-wire — это широко используемые цифровые и последовательные протоколы связи.

Протокол HART — это протокол цифровой связи, основанный на сигнале частотной манипуляции FSK стандарта Bell202, использующий низкочастотный аналоговый сигнал 4-20 мА, наложенный на амплитуду цифровых аудиосигналов 0,5 мА для двунаправленной цифровой связи. Протокол HART обычно используется для магнитный указатель уровня жидкости Расходомеры, термометры и другие приборы широко используются.

Modbus — это протокол связи, основанный на архитектуре «ведущий-ведомый», использующий стандарт последовательной связи RS-485 и поддерживающий различные методы передачи, включая последовательную связь, Ethernet, беспроводную связь и т. д. Протокол Modbus обычно используется в ПЛК, АСУ ТП и других системах управления в широком спектре применений.

RS-485 — это стандарт физического уровня, определяющий напряжения, импедансы и т. д., но не определяющий программный протокол. RS-485 позволяет нескольким устройствам совместно использовать одну и ту же шину, поэтому его можно использовать для связи между несколькими устройствами. Существуют два типа проводного и четырехпроводного подключения RS-485, при этом четырехпроводное подключение обеспечивает только связь «точка-точка», а двухпроводное позволяет подключать до 32 узлов к одной шине. RS-485 и двухпроводное подключение обычно используются в датчиках, исполнительных механизмах и других устройствах в широком диапазоне применений.

Выбор протокола HART, Modbus, RS485 и двухпроводной системы должен основываться на конкретных сценариях применения. Например, если необходимо наложить цифровой аудиосигнал с амплитудой 0,5 мА на аналоговый сигнал 4-20 мА для двунаправленной цифровой связи, можно выбрать протокол HART; если требуется протокол связи типа «ведущий-ведомый», можно выбрать Modbus; если необходимо использовать одну и ту же шину для нескольких устройств, можно выбрать RS-485; и если необходимо подключить до 32 узлов к одной шине, можно выбрать двухпроводную систему.