RS485现场总线基础介绍-3页文档资料
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RS-485的总线结构1、RS-485的网络拓扑一般采用总线型结构,不支持环型或星型网络。
采用一条总线将各个接点串接起来,绝对不允许从总线上接分支线,以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。
如下图:图1、图3、图5是错误接法,图2、图4、图6是改正后的正确接法。
图1、图3、图5错误之处在于:信号在各支路末端反射后与原信号迭加,造成信号质量下降。
此外,还要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或有过长的分支线时都会出线阻抗通信质量严重下降。
总之,应该提供一条单一、连续的信号通道作为总线。
2、接地措施目前上海海博科技资料中所规定的信号线都是0.75mm2三芯屏蔽线,其中两根用于通信(也就是P、Q或X、Y上),另外一根接到电控板的+5V的E上,屏蔽层只需要接在室外机的钣金上,不需要接在室内机的钣金上,直接连接起来。
注意:通讯总线和所有分支线应避开强电线路和强干扰区域,单独穿管布线,与强电回路的距离10A以下-300mm以上,50A以下-500mm以上。
3、终端匹配信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有时,信号在这个地方就会引起反射。
为了消除这种反射的方法,就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻,使电缆的阴抗连续。
由于信号在电缆上的传输是双向的,因此,在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。
实际施工时,要在最远处和最近处的一个网络功能模块的通信线上跨接两个相同的电阻(匹配电阻为120欧姆,RJ-1/4-120Ω±5%)。
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RS485的特点: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。
由于PC机默认的只带有RS232接口,有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路:(1)通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号,对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离珊的产品。
(2)通过PCI多串口卡,可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。
1、485总线布线和采用什么样的线?RS-485总线最好采用终端匹配的总线型结构拓扑结构,用一条单一、连续的信号通道总线将各个节点串联起来,从总线到每个节点引出线长度应尽量短,以便引出线中的反射信号对总线影响最低。
应该采用d、e和f的接法,总线式,而不能采用星型接法。
RS485总线基本常识RS485 总线协议:在要求通信距离在几十米到上千米时,官方采用RS485 总线通信标准。
RS485 采用平衡发送和差分接受,因此具有抑制共模干扰的能力。
又加上总线收发器有高灵敏度,能检查低至200MV 的电压,故传输信号能在千米以外得到回复。
RS485 采用半双工工作莫,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,在发送电路有使信号加以控制。
RS485 用于多点互连时非常方便,可以省去许多信号线。
RS485 总线具有以下特性: 1. RS485 的电气特性:逻辑1 以两线间的电压差为+(26)V 表示;逻辑0 以两线间的电压差为- (26)V 表示。
接口信号电平比RS-232-C 降低了,就不易损坏接口电路的芯片,且该电平与TTL 电平兼容,可方便与TTL 电路连接; 2. RS485 传输速率最高可达10Mbps; 3.RS485 接口采用的是平衡驱动器和差分接收器的组合,抗干扰能力增强;RS485 总线传输距离:RS485 最大传输距离可达1200 米,最大传输速率可达10Mb/S,速率与距离成反比,在100Kb/s 传输速率下,才可以达到最大的传输距离。
理论上,通信速率在100Kpbs 及以下时,RS485 的最长传输距离可达1200 米,但在实际应用中传输的距离也因芯片及电缆的传输特性而所差异。
在传输过程中可以采用增加中继的方法对信号进行放大,最多可以加八个中继,也就是说理论上RS485 的最大传输距离可以达到9.6 公里。
如果真需要长距离传输,可以采用光纤为传播介质,收发两端各加一个光电转换器,多模光纤的传输距离是5~10 公里,而采用单模光纤可达50 公里的传播距离。
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精通RS485通讯系列教程一、通讯基础知识1.1什么是通讯要搞清楚RS485通讯我们要先搞明白什么是通讯,通讯就是两个设备之间0、1代码的传递,0-低电平1-高电平。
举例:A设备向B设备传递数据,首先A设备和B设备之间必须通过电缆连接(硬件连接)。
如果A设备要向B设备发送101010这样一串代码,那么A设备就要在他的通讯端口产生如下图所示的高低电平的组合,通过电缆这个介质B设备的通讯端口就会接收到A设备发出高低电平的组合,同时就会将接收到的高低电平组合翻译成101010,这就完成了A设备向B设备数据的传递,B 设备向A设备数据传递也是同样的道理。
与通讯有个的概念。
【全双工与半双工】全双工是通讯端口在发送数据的同时可以接收数据。
而半双工指的是同一时刻通讯端口要么只能发送数据,要么只能接收数据。
举例:全双工-打电话时双方都可以说。
半双工:对讲机-同一时刻只能一个人说另一个人听。
【通讯速率】通讯速率也叫通讯波特率是1S内通讯端口发送01代码(或者说是高低电平)的数量。
举例:我们说通讯速率是9.6kbps,就表示通讯端口每秒发送9600个bit的数据,也就是每秒可以产生9600个高低电平(注意:是高低电平总共加起来9600个)。
【主从通讯】是在一个通讯网络中一个站点是主站,其他站点作为从站。
主站和从站之间可以直接进行数据的传递,但是从站与从站之间不能直接进行数据的传递。
如果需要从站之间交换数据也必须要通过主站进行转发。
如下图所示1.2、485通讯定义明白了通讯的基本概念后再理解485通讯就相对容易了,下面我们从通讯介质、通讯方式、通讯类型、物理层四个方面来介绍485通讯。
通讯介质:屏蔽双绞线,也就是我们通常用的带有屏蔽层的两心电缆如下图所示。
通讯方式:半双工通讯类型:主从通讯物理层:9针接口,需要注意的是通常情况下485通讯的9针接口,只需要将两芯电缆接到3号脚和8号脚上,3是信号“﹢”,8是信号“-”。
RS485总线介绍
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
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。
RS485总线简介1.1 RS485 总线简介RS-485 标准是由两个行业协会共同制订和开发的,即EIA—电子工业协会和TIA—通讯工业协会。
EIA 曾经在它所有标准前面加上RS 前缀英文Rcommended standard 的缩写,因此许多工程师一直延用这种名称。
1.2 RS485 总线应用场合RS-485 总线作为一种多点差分数据传输的电气规范,已成为业界应用最为广泛的标准通信接口之一。
这种通信接口允许在简单的一对双绞线上进行多点双向通信,它所具有的噪声抑制能力、数据传输速率、电缆长度及可靠性是其他标准无法比拟的。
正因为此,许多不同领域都采用RS-485 作为数据传输链路。
例如:汽车电子、电信设备局域网、智能楼宇等都经常可以见到具有RS-485 接口电路的设备。
这项标准得到广泛接受的另外一个原因是它的通用性RS-485 标准只对接口的电气特性做出规定,而不涉及接插件电缆或协议,在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议,如MODBUS协议。
1.3 RS485 总线电气性能RS485 总线电气性能见表0.1:表0.1 RS485 总线电气性能性能指标RS485总线工作模式差分传输(平衡传输)允许的收发器数目32(受芯片驱动能力限制)最大电缆长度4000英尺(1219米)最高数据速率10Mbps最小驱动输出电压范围±1.5V最大驱动输出电压范围±5V最大输出短路电流250mA最大输入电流 1.0mA/12Vin-0.8mA/-7Vin驱动器输出阻抗54欧输入端电容≤50pF接收器输入灵敏度±200mV接收器最小输入阻抗12k接收器输入电压范围-7V~+12V接收器输出逻辑高>200mV接收器输出逻辑低<200mV1.4 RS485 总线缺点● RS485 总线的通讯容量较少,理论上最多仅容许接入32 个设备,不适于以楼宇为结点的多用户容量要求。
● RS485 总线的通讯速率低,常用波特率为9600bps。
RS485现场总线基础介绍
RS485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准,该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义。
使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号。
RS-485使得廉价本地网络以及多支路通信链路的配置成为可能。
一、妃5总线协议
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。
RS-485采用半双工工作方式,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。
应用RS-485可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。
二、妃5总线协议还有如下特性
(1) RS-485的电气特性:逻辑+1;以两线间的电压差为+(2一6)V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(2―6) V表示。
接口信号电平比RS-232-C降低了,就不易损坏接口电路的芯片,且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL电路连接。
(2)RS-485的数据最高传输速率为lOMbps。
(3) RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰能力增强,即抗噪?干扰性好。
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)。
三、485总线传输距离
4RS-485最大的通信距离约为1219m,最大传输速率为lOMb/S,传输速率与传输距离成反比,在100Kb/S的传输速率下,才可以达到最大的通信距离。
理论上,通信速率在100Kpbs及以下时,RS485的最长传输距离可达1200米,但在实际应用中传输的距离也因芯片及电缆的传输特性而所差异。
在传输过程中可以采用增加中继的方法对信号进行放大,最多可以加八个中继,也就是说理论上RS485的最大传输距离可以达到9.6公里。
如果真需要长距离传输,可以采用光纤为传播介质,收发两端各加一个光电转换器,多模光纤的传输距离是5^-10公里,而采用单模光纤可达50
公里的传播距离。
四、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120 S2)的RS485专用电缆(STP-12052(用于RS485&CAN)一对18AWG),而在干扰恶劣的环境下还应采用恺装型双绞屏蔽电缆(ASTP-120Ω(用于RS485&CAn)一对18AWG)。
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因素所影响。
理论上,通信速率在
100Kbps及以下时,RS485的最长传输距离可达1200米,但在实际应用中传输的距离也因芯片及电缆的传输特性而有所差异。
在传输过程中可以采用增加中继的方法对信号进行放大,最多可以加八个中继,也就是说理论上RS485的最大传输距离可以达到10.8公里。
如果确实需要长距离传输,可以采用光纤为传播介质,收发两端各加一个光电转换器,多模光纤的传输距离是5到10公里,而采用单模光纤可达50公里的传播距离。
RS485网络:RS485/MODBUS是现在流行的一种布网方式,实施简单方便,支持RS485的仪表很多。
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