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[导读]RS485,一种串行通信接口,采用差分信号负逻辑,+2V~+6V表示“0",- 6V~- 2V表示“1"。截止到目前为止,被广泛应用的串行通信接口有RS-232、RS-485/422等。

RS485,一种串行通信接口,采用差分信号负逻辑,+2V~+6V表示“0",- 6V~- 2V表示“1"。截止到目前为止,被广泛应用的串行通信接口有RS-232、RS-485/422等。

485总线采用了平衡发送和差分接收接口标准。在发送端将串行口的TTL电平信号转换成差分信号由A、B两线输出,经过双绞线传输到接收端后,再将差分信号还原成TTL电平信号。因此具有的抗共模干扰能力,加之总线收发器灵敏度很高,可以检测到低至200mV的电压。故传输信号经过千米以上的衰减后都可以完好恢复。在100kbit/s的传输速率下,通信距离可以达到1200米左右。如果通信距离较短,其最大传输速率可达10Mbit/s。如果需传输更长的距离,需要增加485中继器。RS-485采用半双工工作方式,支持多点数据通信。RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。即采用一条总线将各个节点串接起来,不支持环形或星型网络。如果需要使用星型结构,就必须使用485中继器或者485集线器。RS-485/422总线一般最大支持32个节点,如果使用特制的485芯片,可以达到256个节点或更多。

RS485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓扑结构。

485总线的接线方法是两个节点通讯接法,485接口的通讯线路大部分是双绞线,也就是其中一星形接法,比较常见的是星形接法,和普通的屏蔽线接法一样。其次,485接口组成的半双工网络,一般是两线制(以前有四线制接法,只能实现点对点的通信方式,现很少采用),多采用屏蔽双绞线传输。这种接线方式为总线式拓扑结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在485总线的通信过程中,对485网络中的每个结点需要进行识别,一条总线上的所有内容都要经过485转换为平衡差分信号。

采用半双工工作方式,任何时候都是2线制,收/发,可实现全双工。RS485全双工是两线制,即A端和B端。两种接线方法在同一总线上最多可以挂接32个结点。通讯距离长的话,建议也用485。长线传输距离远,可以挂接三个。不建议挂接。RS485,都是总线结构的低压现场总线,一般用于现场层的高速现场设备,称作二线制。RS485远距离通讯距离,不管是星型还是三角型接法,RS485传输距离都远大于以太网,传输距离也远大于VHF.如果采用PLC的总线结构,则可以支持无源以太网,关键是选择MODBUS协议,而且关键是选择X0.255,自动接受数据。RS485不支持EtherCAT,使用MODBUSB线缆。这是因为RS485的电气特性所决定的。

RS485总线仅仅只能传输一种方式,包括了收、发、地三根线,但它的最高传输距离不过是50英尺(500英尺),而RS485的最高传输距离达到了1200英尺(1400英尺),只有在很短的时间内可以达到485中继器的正常工作。RS485采用的是差分信号传输方式,传输距离比RS232远,传输的距离也比RS485略远,只是传输导线的长度有限,通常在1000米以内,其传输距离在1200米左右。RS485采用的是差分传输方式,传输距离比RS485和RS232相比起来,传输距离更短,传输距离也更短,传输的速率更低。3.RS485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰能力更强。

485通讯线要点总结:

①.由于485总线传送的是一对差分信号,485网络上各设备之间的数据传输线最好采用外加屏蔽层的双绞线,屏蔽层应在一个点可靠接地。

②.在工业现场应用中,如果现场干扰源非常复杂,各节点之间可能存在很高的共模电压。虽然485接口使用的是差分传输方式,具有抗共模干扰能力。但是当共模电压大于+12V或者小于-9V时,就超过了485接收器的极限接收电压,接收器将无法工作,甚至可能烧毁芯片和设备。此时,应在485总线网络中使用485光隔离中继器,从而消除共模电压的影响。

③.随着传输距离的延长,485总线网络上会产生回波反射信号。如果485总线的传输距离超过100米,建议在485网络的开始端和结束端并接120Ω电阻。

④.一般应采用手牵手的总线拓扑结构。最好不要采用星型拓扑结构。否则会产生反射信号,影响通信质量。要尽量减少节点设备与主干线路之间的距离,如果在实际应用中必须距离较远,应使用485中继器接出一个485总线的分支。如果实际应用中一定要使用星型拓扑结构,则必须使用485集线器。

⑤.必须重视485总线的负载能力,影响负载能力的因素有:接在主计算机串口的485转换器的供电能力,通讯距离,485数据线材的品质,波特率等。

无源型的485转换器是从计算机的串口窃电,供电力较差,带负载能力不足。如果485网络上的设备比较多,应使用带电源的485转换器。选用好的485专用通讯线缆,尽可能使用低的波特率。使用485中继器或者485集线器,都可以提高485总线的负载能力。


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