485和CAN总线区别

  • 格式:doc
  • 大小:49.50 KB
  • 文档页数:6

485现场总线的实际问题和解决办法

一、关于485总线的几个概念:

1、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。

2、485总线可以带128台设备进行通讯。

其实并不是所有485转换器都能够带128台设备的,要根据485转换器内芯片的型号和485设备芯片的型号来判断,只能按照指标较低的芯片来确定其负载能力。一般485芯片负载能力有三个级别――32台、128台和256台。此外理论上的标称往往实际上是达不到的,通讯距离越长、波特率越高、线径越细、线材质量越差、转换器品质越差、转换器电能供应不足(无源转换器)、防雷保护越强,这些都会降低真实负载数量。

3、485总线是一种最简单、最稳定、最成熟的工业总线结构

这种概念是错误的。485总线是一种用于设备联网的、经济型的、传统的工业总线方式。其通讯质量需要根据施工经验进行调试和测试采可以得到保证。485总线虽然简单,但也必须严格按照安装施工规范进行布线。

二、必须严格按照施工规范施工

在485总线系统施工时必须严格按照施工规范施工,特别应注意下面几点。

1、485+和485-数据线一定要互为双绞。

2、布线一定要布多股屏蔽双绞线。多股是为了备用,屏蔽是为了便于出现特殊情况时调试,双绞是因为485通讯采用差模通讯原理,双绞的抗干扰性较好。不采用双绞线是错误的。

3、485总线一定要用手牵手式的总线结构,坚决避免星型连接和分叉连接。

4、设备供电的交流电及机箱一定要真实接地,而且接地良好。有很多地方表面上有三角插座,其实根本没有接地,接地良好可以防止设备被雷击、浪涌冲击。静电累积时可以配合设备的防雷设计较好地释放能量,保护485总线设备和相关芯片不受伤害。

5、为避免强电对其干扰,485总线应避免和强电走在一起。

三、推荐几种调试方法:

在调试前首先要确保设备接线正确,且施工合乎规范。可以根据遇到的问题采用下面几种调试方法。

1、共地法: 用1条线或者屏蔽线将所有485设备的GND地连接起来,这样可以避免所有设备之间存在影响通讯的电势差。

2、终端电阻法: 在最后一台485设备的485+和485-上并接120欧姆的终端电阻来改善通讯质量。

3、中间分段断开法: 通过从中间断开来检查是否设备负载过多、通讯距离过长、某台设备对整个通讯线路的影响等。

4、单独拉线法: 单独简易拉一条线到设备,这样可以用来排除是否是布线引起了通讯故障。

5、更换转换器法: 随身携带几个转换器,这样可以排除是否是转换器质量问题影响了通讯质量。

6、笔记本调试法: 先保证自己随身携带的电脑笔记本是通讯正常的设备,用它来替换客户电脑进行通讯,如果正常,则表明客户的电脑的串口有可能被损害或者受伤。

四、建议和忠告

采用485总线结构常见的几种通讯故障有下面几种。

1、通讯不上,无反应。

2、可以上传数据,但不可以下载数据。

3、通讯时系统提示受到干扰,或者不通讯时通讯指示灯也不停地闪烁。

4、有时能通讯上,有时通讯不上,有的指令可以通,有的指令不可以通。

为减少通信故障提出下面几条建议和忠告供参考。

1、建议用户使用和购买门禁厂家提供的485转换器或者厂家指定推荐品牌的485转换器。 2、门禁厂家会对与其配套的485转换器做大量的测试工作,并且会要求485转换器生产厂家按照其固定的性能参数进行生产和品质检测,所以它与门禁设备具备较好的兼容性。千万不要贪图便宜购买杂牌厂家的485转换器。

3、严格按照485总线的施工规范进行施工,杜绝任何侥幸心理。

4、对线路较长、负载较多的485总线工程采用科学的、有预留的解决方案。

5、如果通讯距离过长, 如超500米,建议采用中继器或485HUB来解决。

6、如果负载数过多,如一条总线上超过30台,建议采用485HUB来解决问题。

7、现场调试带齐调试设备。现场调试一定要随身携带几个可以接长距离和多负载的转换器、一台常用的电脑笔记本、测试通路断路的万用表,几个120欧姆的终端电阻。

CAN总线简介

控制器局域网CAN(Controller Area Net)是一种现场总线,主要用于各种过程检测及控制。 CAN最初是由德国BOSCH公司为汽车监测和控制而设计的,目前CAN已逐步应用到其它工业控 制中,现已成为ISO-11898国际标准。

CAN总线有以下特点:

1)CAN可以是对等结构,即多主机工作方式,网络上任意一个节点可以在任意时刻主动地向 网络上其它节点发送信息,不分主从,通讯方式灵活。

2)CAN网络上的节点可以分为不同的优先级,满足不同的实时需要。

3)CAN采用非破坏性仲裁技术,当两个节点同时向网络上传送信息时,优先级低的节点自动 停止发送,在网络负载很重的情况下不会出现网络瘫痪。

4)CAN可以点对点、点对多点、点对网络的方式发送和接收数据,通讯距离最远10 km(5 kb/ s),节点数目可达110个。

5)CAN采用的是短帧结构,每一帧的有效字节数为8个,具有CRC校验和其它检测措施,数据出错几率小。CAN节点在错误严重的情况下,具有自动关闭功能,不会影响总线上其它节点操作。

6)通讯介质采用廉价的双绞线,无特殊要求,用户接口简单,容易构成用户系统。

CAN总线和485总线比较

CAN(Controller Area Network)属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较之目前RS-485基于R线构建的分布式控制系统而言, 基于CAN总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性:

1) CAN控制器工作于多主方式,网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁方式竞争向总线发送数据,且CAN协议废除了站地址编码,而代之以对通信数据进行编码,这可使不同的节点同时接收到相同的数据,这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强,并且容易构成冗余结构,提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统,通信方式也只能以主站轮询的方式进行,系统的实时性、可靠性较差。

2) CAN总线通过CAN控制器接口芯片82C250的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连,而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态,CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现象在RS-485网络中,当系统有错误,出现多节点同时向总线发送数据时,导致总线呈现短路,从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能,以使总线上其他节点的操作不受影响,从而保证不会出现象在网络中,因个别节点出现问题,使得总线处于“死锁”状态。

3) CAN具有完善的通信协议,可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现,从而大大降低了系统的开发难度,缩短了开发周期,这些是只仅仅有电气协议的RS-485所无法比拟的。

特性 RS-485 CAN-bus

单点成本 低廉 稍高

系统成本 高 较低

总线利用率 低 高

网络特性 单主网络 多主网络

数据传输率 低 高

容错机制 无 可靠的错误处理和检错机制

通讯失败率 高 极低 节点错误的影响 导致整个网络的瘫痪 无任何影响

通讯距离 <1.5km 可达10km(5kbps)

网络调试 困难 非常容易

开发难度 标准Modbus协议 标准CAN-bus协议

后期维护成本 高 低