RS485总线原理和维护
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rs485工作原理RS485是一种常用的串行通信协议,其工作原理基于差分信号传输。
RS485总线允许多个设备通过同一条双绞线来进行通信。
RS485采用差分传输,即在通信传输过程中,使用两个相互互补的信号线,分别表示逻辑0和逻辑1。
其中一个信号线传输正相位信号,另一个信号线传输反相位信号。
这种差分传输方式可以有效抵消传输线路上的干扰和噪声。
在RS485总线中,最常见的连接方式是多个设备采用并行连接的形式,即所有设备都连接在同一根双绞线上。
每个设备都有一个独特的地址,用于标识其在总线上的唯一性。
设备之间的通信是通过主从方式进行的。
主设备负责发起通信,并控制总线的访问权限。
它向指定的从设备发送数据或者请求数据。
从设备只有在主设备的请求下才能进行数据传输。
在通信过程中,主设备首先发出开始信号,它会将发送线置为高电平,接收线置为低电平。
然后主设备发送数据,数据的传输是通过不同的电平变化来表示。
对于逻辑0,发送线保持高电平,接收线保持低电平;对于逻辑1,发送线保持低电平,接收线保持高电平。
接收设备会监听总线上的数据变化。
当检测到开始信号后,它将开始接收数据。
它通过比较发送线和接收线的状态来判断数据的传输。
如果发送线的状态与接收线的状态相同,表示接收到逻辑0;如果发送线与接收线的状态相反,表示接收到逻辑1。
RS485总线允许多个设备同时进行数据传输,但在同一时刻只能有一个设备发送数据。
其通过主从方式及差分信号传输来提高通信的可靠性和抗干扰能力。
这使得RS485成为工业控制领域中广泛应用的通信协议之一。
RS485 总线常识,RS485 总线常见故障解决办法
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。
rs-485 采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共
模干扰的能力。
加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mv 的电压,故传输
信号能在千米以外得到恢复。
有些rs-485 收发器修改输入阻抗以便允许将多达8 倍以上的节点数连接到相同总线。
rs-485 最常见的应用是在工业环境下
可编程逻辑控制器内部之间的通信。
1、RS485 总线基本特性
根据RS485 工业总线标准,RS485 工业总线为特性阻抗120Ω 的半双工通讯总线,其最大负载能力为32 个有效负载(包括主控设备与被控
设置)。
2、RS485 总线传输距离。
rs485 原理RS485通信原理。
RS485是一种常用的工业控制领域的通信协议,它具有高抗干扰能力、传输距离远、传输速率快等特点,因此在工业自动化控制系统中得到了广泛的应用。
本文将介绍RS485通信的原理及其特点。
1. RS485通信原理。
RS485通信采用差分信号传输,即通过两根信号线分别传输正负逻辑信号。
这种传输方式可以有效地抵抗电磁干扰,提高了通信的稳定性和可靠性。
在RS485通信中,发送端将逻辑信号转换为差分信号发送出去,接收端再将差分信号转换为逻辑信号进行处理。
这种传输方式使得RS485通信在工业环境中具有良好的抗干扰能力,能够适应复杂的电磁环境。
2. RS485通信特点。
RS485通信具有以下特点:(1)多点通信,RS485总线支持多个设备同时进行通信,每个设备都有一个唯一的地址,可以实现设备之间的灵活通信。
(2)传输距离远,RS485总线的传输距离可以达到1200米,远远超过了RS232和RS422通信的传输距离,适用于工业控制系统中设备分布较广的场景。
(3)传输速率快,RS485总线支持的最高传输速率可以达到10Mbps,能够满足工业控制系统对数据传输速率的要求。
(4)抗干扰能力强,RS485通信采用差分信号传输,能够有效地抵抗电磁干扰和噪声干扰,保证通信的稳定性和可靠性。
3. RS485通信应用。
RS485通信广泛应用于工业自动化控制系统中,包括工业控制设备之间的数据通信、工业仪表的数据采集与控制、工业自动化生产线的监控与控制等领域。
由于其多点通信、传输距禿远、传输速率快、抗干扰能力强等特点,RS485通信成为工业控制领域的主流通信协议之一。
4. 结语。
通过本文对RS485通信的原理及特点的介绍,我们可以了解到RS485通信采用差分信号传输,具有多点通信、传输距离远、传输速率快、抗干扰能力强等特点,适用于工业自动化控制系统中对通信稳定性和可靠性要求较高的场景。
希望本文对大家对RS485通信有所帮助。
RS485通讯原理RS485是一种常用的串行通信协议,广泛应用于工业自动化领域中的远程设备监控与控制。
RS485通信原理基于差分传输技术,具有较强的抗干扰能力和可靠性。
本文将从通讯原理、硬件连接、传输特性和典型应用四个方面详细介绍RS485通信原理。
一、通讯原理RS485通信是一种点对点或多点的串行通信方式,采用平衡线路连接发送端和接收端。
在RS485总线上,可以存在多个发送设备和接收设备,并且可以选择不同的通信方式,比如单工(只能单向通信)、半双工(双向通信,但同一时间只能有一个设备发送)和全双工(双向通信,可以同时有多个设备发送)。
二、硬件连接RS485通信需要使用特定的硬件连接方式。
通常情况下,RS485总线上可以连接多个设备,每个设备都有一个接收引脚(A)、一个发送引脚(B)和一个接地引脚(G)。
设备之间的连接是通过分线器(Repeater)或者转换器(Converter)实现的。
分线器通常用于增强信号,延长传输距离,将一个输入信号分发给多个输出设备。
转换器则用于将RS232或RS422信号转换为RS485信号,使得不同类型的设备可以进行RS485通信。
在连接时,需要将所有设备的发送引脚(B)连接在一起,将所有设备的接收引脚(A)连接在一起,以形成总线结构。
同时,需要注意每个设备的接收引脚(A)和发送引脚(B)之间应使用合适的电阻进行匹配。
三、传输特性1.多点通信:RS485总线上可以连接多个设备,可以实现点对点、多点对多点等不同的通信方式。
2.抗干扰能力强:差分传输技术使得RS485通信能够有效抵抗来自电磁干扰和噪声的影响,提高通信的可靠性。
3.传输距离远:RS485通信可以实现传输距离较远,通常可以达到1200米以上,可以满足较远设备之间的通信需求。
4.传输速率高:RS485通信支持多种通信速率,可以根据具体的应用需求选择合适的速率。
5.点对点通信:RS485通信可以实现点对点通信,保证通信的稳定性和可靠性。
rs485通信原理通俗讲解(原创版)目录1.RS485 通信概述2.RS485 通信原理3.RS485 通信优点4.RS485 通信缺点5.RS485 通信应用场景正文一、RS485 通信概述RS485 通信,即双绞线串行通信,是一种在工业自动化领域广泛应用的通信方式。
RS485 通信以差分信号传输为基础,具有较强的抗干扰能力,适用于环境复杂的工业现场。
二、RS485 通信原理1.差分信号传输:RS485 通信采用两根通信线,通常用 A 和 B 表示。
两根信号线之间的电压差即为差分信号,这种信号传输方式能有效抑制共模干扰。
2.信号电平:RS485 通信的信号电平范围为 -7V 至 +12V,具有较高的信号电平容忍度,适合于工业现场的噪声环境。
3.波特率和校验码:RS485 通信的波特率和校验码需要根据实际应用场景进行设置。
常用的波特率有 9600、19200、38400、57600 和 115200 等,校验码则可以使用奇偶校验、CRC 校验等。
三、RS485 通信优点1.抗干扰能力强:采用差分信号传输,具有较强的抗共模干扰能力。
2.传输距离远:RS485 通信的最大传输距离可达 1200 米,适用于长距离通信。
3.多主控制器:RS485 通信允许多个主控制器设备存在于同一总线上,便于实现分布式控制系统。
4.通信速率适中:RS485 通信的传输速率在几十 kb/s 至几百 kb/s 之间,可满足大多数工业自动化应用的需求。
四、RS485 通信缺点1.通信效率较低:RS485 通信采用串行通信方式,通信效率较低,数据冗余量较大,不适用于高速通信场景。
2.总线竞争问题:RS485 总线不能自动仲裁,即不能同时发送数据以避免总线竞争,导致系统通信效率降低。
3.单一主机故障风险:RS485 总线上通常只有一台主机,一旦主机出现故障,会使整个系统的通信陷入瘫痪状态。
五、RS485 通信应用场景1.工业自动化控制系统:如生产线监控、设备状态监控等。
rs485芯片工作原理
RS485是一种串行通信协议,常用于工业控制领域。
RS485芯
片是用来实现RS485通信的集成电路。
RS485芯片的工作原理如下:
1. 数据传输线路:RS485通信使用双线全双工传输方式,通常使用两条线(A线和B线)来传输数据。
这两条线分别用于
发送和接收数据。
2. 差分传输:RS485通信采用差分传输方式,即发送端将逻辑
1和逻辑0分别表示为正负电压信号,接收端根据两条线之间
的电压差来判断接收到的是逻辑1还是逻辑0。
3. 驱动能力:RS485芯片具有较强的驱动能力,可以驱动多达128个节点的总线。
它能够提供足够的电流和电压来保证信号
能够在总线上正常传输。
4. 数据格式:RS485通信使用的数据格式包括起始位、数据位、校验位和停止位。
发送端将数据按照一定的格式发送,接收端根据这些格式解析数据。
5. 帧同步:RS485通信使用帧同步机制来实现数据的传输。
发送端向总线上发送数据帧,并在数据帧前后加上特定的同步字符。
接收端根据同步字符来识别数据帧的开始和结束。
6. 错误检测:RS485通信使用校验位来检测数据的传输错误。
发送端在发送数据时会计算并添加校验位,接收端在接收数据时会根据校验位来检测数据是否正确。
通过以上工作原理,RS485芯片能够实现可靠的高速串行通信,广泛应用于工业自动化系统中。
摘要在自动化领域,随着分布式控制系统的发展,迫切需要一种总线能适合远距离的数字通信。
在RS-422标准的基础上,EIA研究出了一种支持多节点、远距离和接收高灵敏度的RS-485总线标准。
随着数字技术的发展和计算机日益广泛的应用,现在一个系统往往由多台计算机组成,需要解决多站、远距离通信的问题。
在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485收发器。
RS-485收发器采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力,加上接收器具有高的灵敏度,能检测低达200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复本文在第一章阐述RS-485总线理论,第二章简述了通信领域中RS-485的特点。
最后在第三章中介绍了RS-485应用中的一些细节问题。
关键词:RS-485 总线网络目录摘要 (i)目录 (ii)第1章前言 (1)第2章 RS-485总线 (2)2.1概述 (2)2.2RS-485总线的理论 (2)第3章通信领域中的RS485 (4)3.1RS-485总线特点 (4)3.1.1 阻抗不连续 (4)3.1.2 RS-485接地问题 (4)3.1.3 RS-485的总线结构及传输距离 (5)3.2影响RS-485总线速度和可靠性的三个因素 (5)3.2.1 在通信电缆中的信号反射 (5)3.2.2 在通讯电缆中的信号衰减 (7)3.2.3 在通讯电缆中的纯阻负载 (8)3.3RS-485总线的负载能力和电缆长度之间的关系 (9)3.4分布电容对RS-485总线传输性能的影响 (10)第4章 RS-485的应用 (12)4.1RS-485的电源选择 (12)4.2RS-485的硬件设计 (12)4.3RS-485网络的建立 (13)4.4提高RS-485通信效率 (13)4.5RS-485系统的维护 (15)第5章结束语 (15)致谢 .................................... 错误!未定义书签。
rs485集线器原理RS485集线器原理一、引言RS485集线器是一种常用的数据通信设备,用于将RS485总线上的多个设备连接在一起,实现数据的传输和集中管理。
本文将从RS485集线器的工作原理、特点和应用等方面进行介绍。
二、RS485总线简介RS485总线是一种多点通信总线,可以实现多个设备在同一总线上进行通信。
它采用差分传输方式,使用两根数据线分别传输正负信号,具有抗干扰能力强、传输距离远等优点,因此广泛应用于工业自动化领域。
三、RS485集线器的工作原理RS485集线器主要通过信号的放大和重构来实现数据的传输和分配。
其工作原理如下:1. 信号放大:RS485集线器通过内部的驱动电路将接收到的信号进行放大,以确保信号能够有效地传输到下一个设备。
2. 信号重构:RS485集线器会对接收到的信号进行重新构造,保证信号的质量和稳定性,从而提高数据传输的可靠性。
3. 数据分配:RS485集线器可以将主控设备发送的数据分配给总线上的每个设备,也可以将总线上各个设备发送的数据集中传输给主控设备。
四、RS485集线器的特点1. 多设备连接:RS485集线器可以连接多个RS485设备,实现多点通信,方便进行数据的传输和管理。
2. 长距离传输:RS485集线器采用差分传输方式,具有抗干扰能力强、传输距离远的特点,适用于工业环境中长距离的数据传输。
3. 高速传输:RS485集线器支持高速数据传输,能够满足大部分工业自动化系统对数据传输速度的要求。
4. 灵活可扩展:RS485集线器可以根据实际需求进行灵活的扩展和配置,方便进行系统的升级和维护。
五、RS485集线器的应用RS485集线器广泛应用于工业自动化领域,常见的应用场景包括以下几个方面:1. 工业控制:RS485集线器可以连接多个工业控制设备,实现数据的传输和集中管理,方便进行系统的监控和控制。
2. 仪器仪表:RS485集线器可以连接多个仪器仪表,实现数据的采集和传输,方便进行数据的分析和处理。
提高RS485通信可靠性的设计方法发布时间:2009-5-11 14:00 发布者:李宽阅读次数:556RS-485接口芯片能担当起一种电平转化的角色,把TTL信号、COMS信号等转化为能在485总线上传输的差分信号,把接收到的485差分信号转化为MCU能够识别的TTL或COMS电平,在工业控制、仪器、仪表、多媒体网络、机电一体化产品等诸多领域得到了广泛应用。
但在RS485通信中,常常会存在通信距离不远、通信质量差等问题。
为提高RS485的通信质量,除了采用终端匹配的总线型结构外,在系统设计中通常要考虑以下几个问题。
1.故障保护根据RS-485的标准规定,接收器的接收灵敏度为±200mV,这意味着当接收端的差分电压大于等于+200mV时,接收器输出为高电平,小于等于 -200mV时输出为低电平,介于±200mV 之间时,接收器输出为不确定状态。
在总线空闲(即传输线上所有节点都为接收状态)以及传输线开路或短路故障时,若不采取特殊措施,接收器可能输出高电平或者低电平。
一旦某个节点的接收器产生低电平,就会使串行接收器(UART)找不到起始位,从而引起通信异常。
为解决该问题,很多RS485接口芯片引入了故障保护。
例如,上海英联电子的UM3085/UM3088输入灵敏度为-50mV/-200mV,即差分接收器输入电压UA-B≥-50mV时,接收器输出逻辑高电平,如果UA-B≤-200mV,则输出逻辑低电平。
当接收器输入端总线短路或总线上所有发送器被禁止时,接收器差分输入端为0V,从而确保总线空闲、短路时接收器输出高电平。
2.防雷电冲击RS- 485接口芯片在使用、焊接或设备的运输途中都有可能受到静电冲击而损坏。
在传输线架设于户外的使用场合,接口芯片乃至整个系统还有可能遭受雷电袭击。
选用抗静电或抗雷击的芯片可有效避免此类损失。
UM3085/UM3088芯片内部集成了ESD保护电路,人体模型ESD 保护和机器模型ESD保护分别达到 15kV和2kV。
一、RS485总线介绍:RS485总线是一种常见的串行总线标准,采用平衡发送与差分接收的方式,因此具有抑制共模干扰的能力。
在一些要求通信距离为几十米到上千米的时候,RS485总线是一种应用最为广泛的总线。
而且在多节点的工作系统中也有着广泛的应用。
二、RS485总线典型电路介绍:RS485电路总体上可以分为隔离型与非隔离型。
隔离型比非隔离型在抗干扰、系统稳定性等方面都有更出色的表现,但有一些场合也可以用非隔离型。
我们就先讲一下非隔离型的典型电路,非隔离型的电路非常简单,只需一个RS4 85芯片直接与MCU的串行通讯口和一个I/O控制口连接就可以。
如图1所示:图1、典型485通信电路图(非隔离型)当然,上图并不是完整的485通信电路图,我们还需要在A线上加一个4.7K的上拉偏置电阻;在B线上加一个4.7K的下拉偏置电阻。
中间的R16是匹配电阻,一般是120Ω,当然这个具体要看你传输用的线缆。
(匹配电阻:485整个通讯系统中,为了系统的传输稳定性,我们一般会在第一个节点和最后一个节点加匹配电阻。
所以我们一般在设计的时候,会在每个节点都设置一个可跳线的120Ω电阻,至于用还是不用,由现场人员来设定。
当然,具体怎么区分第一个节点还是最后一个节点,还得有待现场的专家们来解答呵。
)TVS我们一般选用6.8V的,这个我们会在后面进一步的讲解。
RS-485标准定义信号阈值的上下限为±200mV。
即当A-B>200mV时,总线状态应表示为“1”;当A-B<-200mV时,总线状态应表示为“0”。
但当A-B在±200mV之间时,则总线状态为不确定,所以我们会在A、B线上面设上、下拉电阻,以尽量避免这种不确定状态。
三、隔离型RS485总线典型电路介绍在某些工业控制领域,由于现场情况十分复杂,各个节点之间存在很高的共模电压。
虽然R S-485接口采用的是差分传输方式,具有一定的抗共模干扰的能力,但当共模电压超过RS-485接收器的极限接收电压,即大于+12V或小于-7V时,接收器就再也无法正常工作了,严重时甚至会烧毁芯片和仪器设备。
RS485通信原理RS485通信原理1. RS-485的电⽓特点:逻辑“1”以两线间的电压差为+(2—6)V表⽰;逻辑“0”以两线间的电压差为-(2—6)V表⽰。
接⼝旌旗灯号电平⽐RS-232-C 降低了,就不易破坏接⼝电路的芯⽚,且该电平与TTL电平兼容,可便利与TTL 电路连接。
2. RS-485的数据最⾼传输速度为10Mbps 。
3. RS-485接⼝是采取均衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模⼲才能加强,即抗噪声⼲扰性好。
4. RS-485接⼝的最⼤年夜传输距离标准值为4000英尺,实际上可达 3000⽶,别的RS-232-C接⼝在总线上只许可连接1个收发器,即单站才能。
⽽RS-485接⼝在总线上是许可连接多达128个收发器。
即具有多站才能,如许⽤户可以应⽤单⼀的RS-485接⼝便利地建⽴起设备收集。
因RS-485接⼝具有优胜的抗噪声⼲扰性,长的传输距离和多站才能等上述长处就使其成为⾸选的串⾏接⼝。
因为RS485接⼝构成的半双⼯收集⼀般只需⼆根连线,所以RS485接⼝均采取樊篱双绞线传输。
RS485接⼝连接器采取DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接⼝采取DB-9(孔),与键盘连接的键盘接⼝RS485采取DB-9(针)。
RS485编程串⼝协定只是定义了传输的电压,阻抗等,编程⽅法和通俗的串⼝编程⼀样RS-232与RS-422之间转换道理和接法平⽇我们对于视频办事器、录像机、切换台等直接播出、切换控制重要应⽤串⼝进⾏,重要应⽤到RS-232、RS-422与RS-485三种接⼝控制。
下⾯就串⼝的接⼝标准以及应⽤和外部插件和电缆进⾏商量。
RS-232、RS-422与RS-485标准只对接⼝的电⽓特点做出规定,⽽不涉及接插件、电缆或协定,在此基本上⽤户可以建⽴本⾝的⾼层通信协定。
例如:视频办事器都带有多个RS422串⾏通信接⼝,每个接⼝均可经由过程RS422通信线由外部计算机控制实现记录与播放。
12.11弱电工程RS485总线知识汇总前言:做弱电智能化工程很多时候会提到RS485控制线,它到底是什么呢,今天我聊聊RS485相关的应用,深入的了解RS485的话,你会发现里面的知识确实有很多,那么我们就选择一些平时在弱电中会考虑到的问题供大家了解。
一、什么是RS485总线工业现场经常要采集多点数据,模拟信号或开关信号,一般用到RS485总线,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。
RS485无具体的物理形状,根据工程的实际情况而采用的接口,RS485采用差分信号负逻辑,+2V~+6V表示"0",- 6V~- 2V表示"1"。
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朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。
485总线的通讯距离可以达到1200米。
根据485总线结构理论,在理想环境的前提下,485总线传输距离可以达到1200米。
其条件是通讯线材优质达标,波特率为9600,只负载一台485设备,才能使得通讯距离达到1200米,所以通常485总线实际的稳定的通讯距离往往达不到1200米。
如果负载485设备多,线材阻抗不合乎标准,线径过细,转换器品质不良,设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。
二、RS485线缆在一般场合采用普通的双绞线就可以,在要求比较高的环境下可以采用带屏蔽层的同轴电缆。
在使用RS485接口时,对于特定的传输线路,从RS485接口到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度与信号传输的波特率成反比,这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所影响。
理论上RS485的最长传输距离能达到1200米,但在实际应用中传输的距离要比1200米短,具体能传输多远视周围环境而定。
RS-485串行数据通信协议及其应用串行数据通信的协议从RS-232到千兆位以太网,虽然每种协议都有特定的应用领域,但任何情况下我们都必须考虑成本和物理层(PHY)性能。
本文主要介绍RS-485协议及该协议所适合的应用。
同时给出了根据电缆长度、系统设计以及元件选择来优化数据速率的方法。
传输协议什么是RS-485?Profibus又是什么?与其它串行协议相比,它们的性能如何?适用于哪些应用?为了回答这些问题,我们对RS-485物理层(PHY)、RS-232和RS-422的特性、功能进行了总体比较[1](本文中的RS表示ANSIEIA/TIA标准)。
RS-232是一个最初用于调制解调器、打印机及其它PC外设的通讯标准,提供单端20kbps的波特率,后来速率提高至1Mbps。
RS-232的其它技术指标包括:标称±5V发送电平、±3V接收电平(间隔/符号)、2V共模抑制、2200pF最大电缆负载电容、300最大驱动器输出电阻、3k最小接收器(负载)阻抗、100英尺(典型值)最大电缆长度。
RS-232只用于点对点通信系统,不能用于多点通信系统,所有RS-232系统都必须遵从这些限制。
RS-422是单向、全双工通信协议,适合嘈杂的工业环境。
RS-422规范允许单个驱动器与多个接收器通信,数据信号采用差分传输方式,速率最高可达50Mbps。
接收器共模范围为±7V,驱动器输出电阻最大值为100,接收器输入阻抗可低至4k。
RS-485标准RS-485是双向、半双工通信协议,允许多个驱动器和接收器挂接在总线上,其中每个驱动器都能够脱离总线。
该规范满足所有RS-422的要求,而且比RS-422稳定性更强。
具有更高的接收器输入阻抗和更宽的共模范围(-7V至+12V)。
接收器输入灵敏度为±200mV,这就意味着若要识别符号或间隔状态,接收端电压必须高于+200mV或低于-200mV。
CPU之间RS485通讯传输模拟量数据丢失原因一、引言CPU之间的通讯传输一直是工业自动化领域中的一个重要问题。
其中,RS485通讯作为一种常用的数据传输方式,应用广泛。
然而,有时候在RS485通讯中会出现模拟量数据丢失的情况,这给工业控制系统带来了一定的困扰。
本文将对CPU之间RS485通讯传输模拟量数据丢失的原因进行深入探讨,并提出解决方案,以期帮助读者更好地理解和解决这一问题。
二、RS485通讯介绍1. RS485通讯基本原理RS485通讯是一种串行通讯方式,它具有高抗干扰能力和远距离传输的特点,因此被广泛应用于工业现场。
RS485通讯使用差分传输方式,能够有效抵抗电磁干扰和噪声干扰,具有较高的通讯稳定性和可靠性。
2. RS485通讯连接方式在工业控制系统中,通常会采用RS485总线连接多个设备,实现设备之间的数据通讯。
每个设备都有自己的位置区域,通过位置区域识别和数据传输,实现设备之间的通讯。
三、CPU之间RS485通讯传输模拟量数据丢失原因1. 通讯线路故障RS485通讯需要较长的通讯线路,通讯线路故障是导致模拟量数据丢失的主要原因之一。
传输线路中存在接地不良、接线松动、线路短路等问题,都会导致数据传输不稳定,进而导致模拟量数据丢失。
2. 数据传输速率不匹配在RS485通讯中,不同设备之间的数据传输速率需要匹配。
如果某个CPU的数据传输速率与其他CPU不一致,就会导致数据传输不稳定,从而导致模拟量数据丢失。
3. 数据处理不及时当CPU收到数据后,需要及时进行处理和响应,如果CPU的处理能力不足,就会导致数据处理不及时,从而导致模拟量数据丢失。
4. 环境干扰工业现场通常存在较多的电磁干扰和噪声干扰,这些干扰会干扰RS485通讯信号的传输,导致模拟量数据丢失。
四、解决方案1. 加强线路维护对于RS485通讯线路,需要加强维护,及时发现并排除通讯线路故障,以保证数据传输稳定。
2. 统一数据传输速率在RS485通讯中,需要统一所有设备之间的数据传输速率,确保数据传输的稳定性和可靠性。
RS-485RS-485总线,在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485 串行总线标准。
RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。
加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。
根据RS485工业总线标准,RS485工业总线为特性阻抗120Ω的半双工通讯总线,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。
RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线,其最大负载能力为32个有效负载(包括主控设备与被控设置)。
1.RS485接口RS485采用差分信号负逻辑,+2V~+6V表示“0”,- 6V~- 2V表示“1”。
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朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。
在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。
很多情况下,连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。
而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因:(1)共模干扰问题: RS-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。
但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,RS-485收发器共模电压范围为-7~+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。
当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。
(2)EMI问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。
2.RS485电缆在低速、短距离、无干扰的场合可以采用普通的双绞线,反之,在高速、长线传输时,则必须采用阻抗匹配(一般为120Ω)的RS485专用电缆(STP-120Ω(for RS485 & CAN) one pair 18 AWG),而在干扰恶劣的环境下还应采用铠装型双绞屏蔽电缆(ASTP-120Ω(for RS485 & CAN) one pair 18 AWG)。
rs485总线工作原理RS485总线是一种串行通信协议,用于在远距离、高干扰环境下传输数据。
在很多工业自动化系统中,RS485总线应用十分广泛,尤其是在工控领域。
RS485总线的工作原理如下:1. RS485总线结构RS485总线结构一般包括主控制器和从节点。
主控制器负责控制和管理整个系统的通信,而从节点则用于接收和发送数据。
在RS485总线中,主从节点之间通过一个双绞线传输信号,该信号以平衡回路方式传输。
2. 差分信号在RS485总线中,传送的是差分信号。
差分信号是由两个相邻的信号线构成的一对线路,当信号传输时,其中一个线路发射正向信号,而另一个线路发射反向信号。
接收端采用差分方式对信号进行解码,可以有效减小外界干扰的影响,提高信号的可靠性和稳定性。
3. 线路长度和传输速率的选择RS485总线的线路长度和传输速率的选择关系十分密切。
一般来说,线路长度越短,传输速率可以越高;而线路长度越长,则传输速率要相应降低。
这是由信号传输的特性决定的,RS485总线最长的传输距离可以达到1200米,但在实际应用中,建议不超过1000米,具体应由具体情况而定。
4. 总线终端控制在RS485总线中,总线终端控制十分重要。
总线终端控制以线缆两端为界,由主控制器和从节点分别接入总线,并通过终端电阻进行控制。
总线中最多只能存在两个终端电阻。
当主控制器发送一个命令时,从节点接收到该命令并做出响应后,主控制器会在一定时间内关闭命令信号,此时从节点必须确保命令信号已被完全接收并撤销响应。
如果从节点没有完全接收信号或没有及时撤销响应,总线的状态可能会出现错误。
5. 总结RS485总线是一种高可靠性、高抗干扰能力的串行通信协议,适用于在远距离和高干扰环境下进行数据通信。
要在实际应用中充分利用RS485总线的优势,需要掌握RS485总线的工作原理,了解线路长度和传输速率的选择关系,掌握总线终端控制等重要知识点。
6. 电气特性RS485总线的电气特性也是其能够实现高可靠性和高性能的重要原因。
485接口工作原理
RS485接口的工作原理基于差分信号传输。
在差分信号中,逻辑0和逻辑1是用两根信号线(A+和B-)的电压差来表示。
逻辑1的电压差在+2V~+6V之间,而逻辑0的电压差在-2V~-6V之间。
RS485接口分为两线制和四线制。
两线制是半双工通讯方式,而四线制是全双工通讯方式。
在通信网络中,RS485通常采用一个主机带多个从机的模式。
当发送数据时,串口控制器的TX信号经过收发器转换成差分信号传输到总线上。
在发送数据前,需要将RS485_EN置高电平以使能发送,而在发送数据后,将RS485_EN置低电平以禁止发送。
此外,RS485接口具有抗干扰能力强和抗噪声干扰性好的特点,因此在工业控制上得到广泛应用。
它通常使用屏蔽双绞线进行传输,并且最多可以挂接32个节点在同一总线上。
以上信息仅供参考,如需更多信息,建议访问信息技术论坛或请教专业技术人员。
从原理上解决RS-485⾃动收发型收发器问题RS-485总线是半双⼯的通信总线,因此通常需要MCU控制RS-485收发器的收发状态。
为节省MCU的I/O资源,RS-485⾃动收发型收发器应运⽽⽣,但该类收发器或多或少会遇到⼀些应⽤问题,这⼀类问题该如何解决?本⽂将从⼯作原理为你揭晓。
⼀、⾃动收发电路简介及应⽤简析1、⾃动收发电路原理常见的RS-485⾃动收发电路如图1所⽰,电路的逻辑真值表如表1所⽰,当TXD为低电平时,DE和RE为⾼电平,RS-485收发器处于发送状态,AB处于低电平,即向其他节点发送低电平信号;当TXD由低电平变为⾼电平时,DE和RE变为低电平,RS-485收发器处于接收状态,此时AB引脚处于⾼阻状态,R3将B引脚拉⾄GND,R4将A引脚拉⾄VCC,此时AB为⾼电平,即向其他节点发送⾼电平信号。
由于TXD为⾼电平时,RS-485收发器处于接收状态,因此只需将TXD保持为⾼电平即可接收数据,即⾃动收发电路发送⾼电平时同时也是接收状态。
图1RS-485⾃动收发⽰意图表1⾃动收发电路⽰意图⼆、⾃动收发电路常见应⽤问题及解决⽅案1、通信速度较慢RS-485⾃动收发通信速度较慢的原因主要有两个。
⼀是若使⽤图1所⽰的⾃动收发电路,三极管的关断时间较长(主要是由于三极管关断时的存储时间较长),图1中所⽰参数的三极管反相电路,开启延时时间如图2所⽰为10.2ns,关断延时时间如图3所⽰为1.14µs,因此若TXD发送低电平,DE&RE引脚较长时间后才会升⾄⾼电平,发送低电平的延时时间较长,图1所⽰电路发送低电平信号延时时间如图4所⽰为1.468µs。
图2开启延时时间图3关断延时时间图4发送低电平信号延时⼆是⾃动收发电路发送⾼电平是通过外部上下拉电阻驱动的,上升沿较缓慢,波形如图5所⽰,可以看出,发送⾼电平的上升沿较为缓慢,限制了⾼速通信的应⽤。
图5发送⾼电平上升时间2、⾼波特率通信时存在通讯异常风险如图6所⽰,TXD变为⾼电平,DE&RE引脚降为低电平,AB差分电压缓慢上升,由于此时RS-485收发器已经处于接收状态,在AB差分电压上升⾄RS-485收发器门限电平前RXD引脚会出现到⼀段时间的低电平信号,例如门限电平为-200mV~-50mV的收发器,AB差分电压上升⾄-50mV前RS-485收发器均可输出低电平,此低电平信号的时间与AB差分电压上升时间和RS-485收发器的接收延时有关。
RS485总线原理及维护
一.RS-485标准回顾
RS-485标准最初由电子工业协会(EIA)于1983年制订并发布,后由TIA-通讯工业协会修订后命名为TIA/EIA-485-A,不过工程师还是习惯地称之为RS-485。
RS-485由RS-422发展而来,后者是为弥补RS-232之不足而提出的。
为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点,RS-422定义了一种平衡通信接口,将传输速率提高到10Mbps,传输距离延长到4000英尺(速率低于100kbps时),并允许在一条平衡线上连接最多10个接收器。
RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范,为扩展应用范围,随后又为其增加了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性,扩展了总线共模范围,这就是后来的EIA RS-485标准。
RS-485是一个电气接口规范,它只规定了平衡驱动器和接收器的电特性,而没有规定接插件、传输电缆和通信协议。
RS-485标准定义了一个基于单对平衡线的多点、双向(半双工)通信链路,是一种极为经济、并具有相当高噪声抑制、传输速率、传输距离和宽共模范围的通信平台。
RS-485接口的主要特点如下:
∙平衡传输;
∙多点通信;
∙驱动器输出电压(带载):≥|1.5V|;
∙接收器输入门限:±200mV;
∙-7V至+12V总线共模范围;
∙最大输入电流:1.0mA/-0.8mA(12Vin/-7Vin);
∙最大总线负载:32个单位负载(UL);
∙最大传输速率:10Mbps;
∙最大电缆长度:4000英尺。
实际上可达 3000米。
∙RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。
即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设
备网络。
因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。
因为RS485接口组成的半双工网络,一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。
RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。
二.网络配置
RS-485支持半双工或全双工模式,网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构,不支持环形或星形网络。
最好采用一条总线将各个节点串接起来,从总线到每个节点的引出线长度应尽量短,以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。
图1所示为实际应用中常见的一些错误连接方式(a,c,e)和正确的连接方式(b,d,f)。
a,c,e三种不恰当的网络连接尽管在某些情况下(短距离、低速率)仍然
可以正常工作,但随着通信距离的延长或通信速率的提高,其不良影响会越来越严重,主要原因是信号在各支路末端反射后与原信号叠加,造成信号质量下降。
除此之外还应注意总线特性阻抗的连续性,在阻抗不连续点也会发生信号的反射。
例如,总线的不同区段采用不同电缆、某一段总线上有过多收发器紧靠在一起安装、或者是有过长分支线引出总线时都会出现阻抗不连续点。
总之,应该提供一条单一、连续的信号通道作为总线。
图1:几种错误的网络连接方式及正确的方式有关总线上允许连接的收发器数标准并没有做出规定,但规定了最大总线负载为32个单位负载(UL)。
每单位负载的最大输入电流为1.0mA/-0.8mA,相当于约12kΩ。
为了扩展总线节点数,器件生产厂商增大收发器输入电阻。
例如MAX1487,MAX1487的输入电阻增加至48kΩ以上(1/4UL),节点数就可增加至128个,96kΩ输入电阻的MAX1483允许节点数可到256个。
三.基本概念
485总线由于其布线简单,稳定可靠从而广泛的应用于视频监控,门禁对讲,楼宇报警等各个领域中,但是,在485总线布线过程中由于有很多不完全准确的概念导致出现很多问题。
现在将一些错误的观念作出一些澄清。