rs485通讯方式详解
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RS485 通信方式分析了解485 通信也就基本了解了
422 通信
(本文为电子发烧友网用户风拂柳絮原创稿件)众所周知,串口数据通讯
方式有单工模式、半双工模式以及全双工模式。
单工模式:只支持数据在一
个方向上传输;半双工模式:允许数据在两个方向上传输,但某一时刻只允
许在一个方向上传输;全双工模式:同时在两个方向上传输,是两个单工通
信的结合,要求发送设备和接收设备同时具有独立的接收和发送能力。
例如我们常见的RS232、RS485、RS422 串口通讯方式,其中RS232 是全双工的,RS485 是半双工的,RS422 是全双工的,当然两个半双工的485 可以组成422 通信方式。
下面就讲一下今天的重点RS485 通信方式,了解了485 通信也就基本了解了422 通信。
先介绍一下RS485 的电气特性,RS485 采用差分传输的方式,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。
接口信号电平比RS232 降低了,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。
传输速率高,抗干扰能力强,并且可以大大延长通信距离,比如RS232。
485通信讲解解析一、485通信基本原理1.电气特性:485通信使用差分信号传输,即使用两条信号线(A线和B线),其中A线发送正信号,B线发送负信号。
由于差分信号传输,可以抵抗电磁干扰,提高抗干扰能力。
2.总线结构:485通信采用多机共享方式,多个设备可通过一个总线实现通信,适用于复杂环境和多设备通信。
3.数据帧结构:485通信使用异步串行方式传输数据,数据帧结构包括起始位、数据位、校验位和停止位,其中校验位用于校验数据的正确性。
4.总线特性:485通信采用半双工通信方式,即发送和接收不能同时进行,但可以通过控制发送和接收的时间来实现全双工通信。
二、485通信案例解析考虑一个工业自动化系统,包括控制主机、传感器和执行器,需要通过485通信实现主机和外部设备的数据交换。
以下是一个简单的案例解析:1.系统拓扑结构该系统采用485总线结构,控制主机(主站)通过一个串口连接到总线上,传感器和执行器(从站)通过各自的接口连接到总线上,形成一个多机共享的通信网络。
2.数据帧结构主机和从站的数据交换使用标准的485数据帧结构,包含起始位、数据位、校验位和停止位。
主机发送数据时,先发送起始位,然后发送数据位,再发送校验位,最后发送停止位。
从站接收数据时,根据起始位进行同步,然后根据数据位解析数据。
3.通信规约该系统使用Modbus协议作为通信规约,Modbus协议是一种通用的工业通信协议,广泛应用于自动化领域。
主机和从站之间通过Modbus命令进行数据交换。
4.数据交换过程主机发送数据时,首先通过Modbus命令指定从站地址和操作类型,然后发送数据内容。
从站接收到数据后,根据Modbus命令解析数据,并执行相应的操作。
从站接收到数据后,可以通过发送响应数据给主机,告知操作结果。
5.系统特点该系统采用了485通信,具有较强的抗干扰能力,适用于工业环境中的噪声和干扰场景。
通过485总线结构,可以方便地扩展和管理多个设备,实现多机共享通信。
串行口RS485通讯协议1.1通讯概述本公司系列变频器向用户提供工业控制中通用的RS485通讯接口。
通讯协议采用MODBUS标准通讯协议,该变频器可以作为从机与具有相同通讯接口并采用相同通讯协议的上位机(如PLC控制器、PC机)通讯,实现对变频器的集中监控,另外用户也可以使用一台变频器作为主机,通过RS485接口连接数台本公司的变频器作为从机。
以实现变频器的多机联动。
通过该通讯口也可以接远控键盘。
实现用户对变频器的远程操作。
本变频器的MODBUS通讯协议支持两种传送方式:RTU方式和ASCII方式,用户可以根据情况选择其中的一种方式通讯。
下文是该变频器通讯协议的详细说明。
1.2通讯协议说明1.2.1通讯组网方式(1) 变频器作为从机组网方式:图9-1 从机组网方式示意图(2) 多机联动组网方式:单主机单从机单主机多从机图9-2 多机联动组网示意图1.2.2通信协议方式该变频器在RS485网络中既可以作为主机使用,也可以作为从机使用,作为主机使用时,可以控制其它本公司变频器,实现多级联动,作为从机时,PC 机或PLC可以作为主机控制变频器工作。
具体通讯方式如下:(1)变频器为从机,主从式点对点通信。
主机使用广播地址发送命令时,从机不应答。
(2)变频器作为主机,使用广播地址发送命令到从机,从机不应答。
(3)用户可以通过用键盘或串行通信方式设置变频器的本机地址、波特率、数据格式。
(4) 从机在最近一次对主机轮询的应答帧中上报当前故障信息。
1.2.3通讯接口方式通讯为RS485接口,异步串行,半双工传输。
默认通讯协议方式采用ASCII 方式。
默认数据格式为:1位起始位,7位数据位,2位停止位。
默认速率为9600bps,通讯参数设置参见P3.09~P3.12功能码。
1.3 ASCII通讯协议字符结构:10位字符框(For ASCII)(1-7-2格式,无校验)(1-7-1格式,奇校验)(1-7-1格式,偶校验)11位字符框(For RTU)(1-8-2格式,无校验)(1-8-1格式,奇校验)(1-8-1格式,偶校验)通讯资料结构:ASCII模式通讯地址:00H:所有变频器广播(broadcast)01H:对01地址变频器通讯。
RS485通讯方式详解智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的,现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。
究其原因就是企业信息化的需要,企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。
最初是数据模拟信号输出简单过程量,后来仪表接口是RS232接口,这种接口可以实现点对点的通信方式,但这种方式不能实现联网功能。
随后出现的RS485解决了这个问题。
下面我们就简单介绍一下RS485。
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(1)通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485 RS485电路: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。
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 工作原理
RS485是一种串行通信标准,主要用于远程数据传输。
它采用差分传输方式,使用了差分信号线和两个数据线进行通信。
RS485通信使用一个主设备和多个从设备之间的点对点或者多点通信模式。
主设备通过发送数据帧来控制通信过程,而从设备则负责接收和应答数据帧。
数据在RS485通信中通过差分传输方式进行传输。
差分传输使用两根相互对称的信号线(A线和B线),A线的电压与B 线的电压之间的差距表示一个逻辑状态,比如0或1。
这种差分传输方式可以有效地抵抗噪声和信号干扰,提高通信的可靠性。
RS485通信采用半双工通信方式,即一个设备在发送数据时,其他设备必须处于接收状态。
为了实现这种通信方式,RS485通信使用了一个控制线,称为指定唤醒线(DE线)。
当一个设备要发送数据时,它会将DE线置高,表示发送状态。
其他设备在接收状态时将DE线保持低电平,当要发送数据时,将DE线置高。
RS485通信可以实现长距离的数据传输。
它允许多个设备在一个总线上进行通信,并且传输距离可以达到1200米以上。
此外,RS485还支持高达32个设备的多点通信。
总而言之,RS485是一种采用差分传输方式的串行通信标准,用于实现远程数据传输。
它具有抗干扰能力强、支持长距离传
输和多点通信等特点,广泛应用于工业自动化控制系统、楼宇自控系统和电力系统等领域。
RS485通讯1. 引言RS485是一种串行通信协议,用于在多个设备之间进行双向数据传输。
它是一种高性能的通讯协议,常用于工业自动化、仪器仪表、门禁系统等领域。
本文将介绍RS485通讯的基本原理、使用方法以及常见的应用场景。
2. 基本原理RS485通讯使用差分信号传输,可以抵抗电磁干扰和噪声。
它采用两条相对独立的传输线(A线和B线),通过不同的电平表示逻辑1或逻辑0。
其中,逻辑1对应线A为高电平,线B为低电平;逻辑0对应线A为低电平,线B为高电平。
通过这种方式,数据可以在多个设备之间进行可靠的传输。
3. 硬件连接在使用RS485通讯时,需要将所有设备连接到一个共享的总线上。
每个设备都需要两条连接线(A线和B线)以及一个共享的地线。
通常,可以使用终端电阻来匹配总线阻抗并提高信号质量。
4. 传输方式RS485通讯可以采用两种传输方式:全双工和半双工。
4.1 全双工通讯在全双工通讯中,设备可以同时发送和接收数据。
发送数据的设备需要将数据发送到总线上,并通过差分信号传输给其他设备。
同时,接收数据的设备可以监听总线上的数据并将其解析。
4.2 半双工通讯在半双工通讯中,设备的发送和接收操作是交替进行的。
设备在发送数据时,需要先将总线设置为发送模式,并将数据发送到总线上。
其他设备在接收数据时,将总线设置为接收模式,并监听数据。
5. 通讯协议RS485通讯可以使用多种协议进行数据交换,常见的有MODBUS、DMX512等。
这些协议定义了数据的传输格式、通讯方式和功能码等。
5.1 MODBUS协议MODBUS是一种常用的通讯协议,适用于工业自动化领域。
它定义了数据的传输格式,并提供了读写寄存器等功能。
MODBUS协议支持点对点和多点通讯。
5.2 DMX512协议DMX512是一种用于舞台灯光控制的通讯协议。
它定义了数据的传输格式和通讯方式。
DMX512通讯一般采用全双工方式进行。
6. 应用场景RS485通讯在许多领域都有广泛的应用。
RS485通讯连接方式是怎样的RS485是串口的一种,常见的还有RS232,RS422,都属于串口,它们都只是定义了电气特性的通讯结构,并没有定义数据传输的协议。
有的人很容易混淆它们之间的概念,比如人家问你是什么通讯协议,你回答是RS485,那么别人就闷了。
所谓的通讯协议,且还是使用的串口,常用的有modbus rtu,自由口协议,profibus dp等。
大家都知道RS485是半双工通讯,传输距离较远,不加中继器的情况下可以传输1200米,传输速率可以达到10Mbps,在一条总线上可以有32个站点。
目前在很多现场仪表中都在使用此接口进行数据传输,相比较模拟量信号,它传输的数据更多,抗干扰能力强,可连接设备更多,大大降低了成本。
比如现场有一台流量计,如果使用模拟量只能读取到瞬时流量,而更换为rs485接口的那么就可以读取到更多的参数,比如瞬时流量,累计流量,温度,密度,报警信息,驱动增益等参数,为仪表的计量带来了更多的便利。
如上图通过流量计的通讯接口5,6端子,连接到PLC系统的通讯模块了,通过编程,读取到数据,并通过上位机进行显示。
当然一般在工业现场,大部分仪表都是使用rs485通讯接口,通讯协议基本都是modbus rtu,因为此协议是免费的,且使用范围广泛。
那么针对此接口我们如何实现和电脑的连接调试呢?如果你使用的工控机,有可能是具有RS485接口的,可以直接将现场仪表通讯线接到这个端子,如果没有我们可以通过串口卡或者串口线将它们连接,我们主要说说串口线,如上图为常用的usb转串口的通讯线,可以使用此方便的将设备与电脑连接,作为一般的调试使用。
当然还要安装对应的串口驱动程序。
然后就是通讯测试软件,我们一般使用modscan软件进行测试,改软件只支持modbus协议只需要设置com口等通讯参数就可以了。
当然如果不是此modbus通讯协议,还可以使用串口调试助手等软件进行串口设备调试,此类软件很多,可以在网络上找到。
rs485通信原理通俗讲解摘要: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 通信的应用场景正文:一、RS485 通信概述RS485 通信,全称为RS485 串行通信,是一种串行通信接口标准。
它是由美国电子工业协会(Electronic Industries Association, EIA)于1983 年发布,经过通讯工业协会(Telecommunications Industry Association, TIA)修订后命名为RS485。
RS485 通信主要用于工业控制环境中,是一种差分信号传输方式,具有较强的抗干扰性能。
二、RS485 通信原理RS485 通信采用两根通信线,通常用A 和B 或者D 和D-来表示。
它采用差分信号传输方式,这种传输方式具有较强的抗干扰性能,尤其在工业现场环境比较复杂、干扰比较多的情况下,采用差分方式可以有效提高通信可靠性。
在RS485 通信中,数据是串行传输的,即数据是一位一位地按顺序进行传输。
发送方将数据字符从并行转换为串行,按位发送给接收方。
接收方收到串行数据后,再将其转换为并行数据。
这种串行通信方式在仅用一根信号线的情况下完成数据传输,降低了线路成本。
三、RS485 通信优点1.抗干扰性强:RS485 通信采用差分信号传输方式,具有较强的抗干扰性能,能在复杂的工业现场环境中保持稳定的通信。
2.传输距离远:RS485 通信的最大传输距离可达1200 米,满足了工业现场中远距离通信的需求。
3.支持多节点:RS485 通信最多支持32 个节点,适用于工业现场中多设备、多系统互联的需求。
4.传输速率适中:RS485 通信的传输速率适中,一般在几十kb/s 至几百kb/s 之间,满足了工业现场中对通信速度的要求。
四、RS485 通信缺点1.通信效率较低:RS485 通信采用串行通信方式,数据传输速率较慢,尤其是在传输大量数据时,通信效率较低。
rs485通信原理
RS485通信是一种串行通信协议,用于在多个设备之间进行数据传输。
它是一种平衡差分信号传输方式,可以实现高速、远距离通信。
RS485通信采用差分信号传输,即使用两条信号线进行数据传输,分别为正向信号线(A线)和反向信号线(B线)。
传输时,发送器将数据以差分的方式发送出去,接收器则通过比较两条信号线上的电平差异来还原出数据。
由于使用差分信号,RS485通信具有较强的抗干扰能力,可以在较差的电磁环境下稳定工作。
RS485通信采用半双工方式,即同一时间内,数据传输只能是单向的,要么是从发送器向接收器传输数据,要么是从接收器向发送器传输数据。
为了实现多个设备之间的通信,常用的方式是在总线上连接多个RS485设备,通过总线进行数据传输。
在总线上,各个设备通过设置不同的地址来进行区分,并且在进行数据传输时需要先请求总线控制权。
这样可以确保每个设备在适当的时机发送数据,避免冲突。
RS485通信速度可以根据具体应用进行设置,一般可以达到几十kbps到几Mbps的速度范围。
此外,RS485通信还可以支持多主机结构,即多个设备可以同时成为总线的主机,实现分布式控制。
总之,RS485通信是一种可靠、抗干扰能力强的串行通信协议,
适用于远距离、高速度的数据传输。
它的差分传输方式、半双工通信以及多主机支持等特点使其在工控领域得到广泛应用。
RS485通讯方式详解智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的,现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。
究其原因就是企业信息化的需要,企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。
最初是数据模拟信号输出简单过程量,后来仪表接口是RS232接口,这种接口可以实现点对点的通信方式,但这种方式不能实现联网功能。
随后出现的RS485解决了这个问题。
下面我们就简单介绍一下RS485。
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(1)通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485 RS485电路: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。
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“-”。
485多个设备连接方法随着物联网技术的发展,越来越多的设备可以连接到互联网,实现自动化、远程控制和互联互通。
本文将介绍485多个设备的连接方法,主要包括RS-485通信协议和连接方式。
RS-485是一种常用的工业通信协议,采用差分传输方式,在长距离和噪声环境中能够提供稳定可靠的数据传输。
RS-485总线可以连接多个设备,形成一个网络。
下面是几种常见的485多个设备连接方法:1.令牌环形拓扑结构:适用于设备之间需要严格按照优先级进行通信的场景。
每个设备在总线上都有一个唯一的地址,设备按照优先级依次发送数据,其他设备在接收到自己的地址时进行响应。
令牌轮转,直到每一个设备都完成了自己的通信任务。
2.星形拓扑结构:适用于数据通信需要中心节点进行集中控制的场景,例如集中控制各个节点的传感器或执行器。
所有设备都连接到中央设备,中央设备负责控制和管理设备之间的通信。
3.总线拓扑结构:适用于设备之间需要相互通信且不需要中央控制的场景。
所有设备都连接到同一个总线上,通过总线上的数据线进行通信。
设备之间可以通过地址识别来进行通信,也可以通过总线上的广播方式进行群发消息。
4.树状拓扑结构:适用于设备之间需要分层次进行通信的场景。
每一层设备都连接到上一层设备上,最上层设备负责控制和管理下一层设备的通信。
在485多个设备连接中,还需要考虑设备的物理连接方式,以确保信号传输的质量和稳定性。
1.点对点连接:每个设备都与总线上的一个设备直接相连,利用点对点连接的方式进行数据通信。
这种连接方式简单可靠,但是对于连接数量较多的情况不太适用。
2.多主从连接:一个或多个主设备控制多个从设备的连接。
主设备负责控制总线上的通信,从设备负责接收和发送数据。
这种连接方式适用于需要集中控制和管理设备的场景。
3.多级连接:将设备按照一定的层次进行连接,形成多级连接的结构。
上一级设备负责控制和管理下一级设备的通信。
这种连接方式适用于设备连接数量较大且需要分层次管理的场景。
RS485通讯原理及排错处理一、RS485通信原理RS485通信总线使用差分信号传输方式,即通过正负两根数据线进行数据传输。
正线上的电压高于负线上的电压表示1,反之表示0。
这种差分信号的方式可以提高抗干扰能力,减小信号失真率。
RS485总线的数据传输速率可根据具体应用需求选择,通常可以达到几十kbps至几Mbps的速率。
在RS485通信中,主设备通过向从设备发送控制命令或数据,从设备则根据命令执行相应的操作,并将执行结果返回给主设备。
RS485通信总线支持多个从设备同时响应主设备,实现了多点通信。
二、RS485通信排错处理方法1.差分信号线路电气连接方面的排错处理方法:-检查线路是否有不正常的短路或断路。
可以使用万用表或示波器进行检测。
-确保各个节点的信号引线正确连接到差分信号线路上。
检查是否有接错或误连的情况。
-检查总线两端是否加上了终端电阻,终端电阻的作用是抑制信号反射,提高通信质量。
2.通信参数配置方面的排错处理方法:-通信速率选择合适的波特率,通常可以根据具体应用需求进行设置。
-检查通信模式是否匹配,主设备和从设备之间的通信模式要保持一致,如全双工或半双工模式。
-检查数据位、停止位和校验位的配置是否一致,这些参数需要在主设备和从设备之间保持一致,否则会导致通信错误。
3.通信协议方面的排错处理方法:-检查通信命令或数据是否按照协议规定的格式进行发送。
如果命令或数据格式错误,从设备可能无法正确解析。
-确保通信命令或数据的有效性,即所发送的控制命令或数据是否正确并且得到从设备的正确响应。
4.环境干扰方面的排错处理方法:-检查总线系统中是否有强电机、电磁干扰源等影响信号传输的设备存在。
需要尽量将RS485总线与其他干扰源隔离开。
-如果环境干扰严重,可以考虑在差分信号线路上添加屏蔽层,以减小外部干扰对通信信号的影响。
5.软件程序方面的排错处理方法:-检查主设备和从设备的软件程序是否按照通信协议进行编写,确保通信命令的正确性。
RS485通信原理RS485是一种通信协议,广泛应用于工业自动化、仪器仪表、安防监控等领域。
RS485协议支持多主多从的串行通信方式,具有抗干扰能力强、可靠性高、传输距离长等优点。
本文将从RS485通信原理、物理层特性和电气参数等方面进行详细介绍。
RS485通信协议允许多个设备在同一条总线上进行通信,其中一个设备作为主设备,其他设备则作为从设备。
主设备负责发起通信请求,从设备负责响应请求。
通信时,主设备向从设备发送命令数据,从设备接收并处理数据,并将响应数据发送回主设备。
在RS485通信中,使用两根信号线进行差分信号传输,分别称为A线和B线。
当发送器处于空闲状态时,A线和B线的电位是相等的,称为平衡状态。
当发送器发送数据或命令时,会在A线和B线上形成相反的电平差,即差分信号。
接收器根据两根线上的电平差来识别发送的数据。
为确保通信的可靠性和抗干扰能力,RS485通信使用了多种技术手段:1.奇偶校验:在数据帧末尾添加一个校验位,用于检验数据传输过程中是否出错。
2.前导码和起始位:发送器在发送数据之前会先发送一串特定的比特序列,用于通知接收器即将开始接收数据。
3.数据位和停止位:数据位用于存储实际的数据内容,停止位用于标识数据位的结束。
4.时钟同步:主设备和从设备之间通过时钟信号进行同步,以确保数据传输的正确性。
二、RS485物理层特性1.单端驱动模式(非常稀疏使用)在单端驱动模式下,通信线只有一对,其中一根线为信号线,另一根线为地线。
发送设备输出的是正电平或负电平,接收设备根据电平的高低来判断信号。
2.差分驱动模式差分驱动模式下,通信线有两对,一对为发送线(A线、B线),另一对为接收线(Y线、Z线)。
发送设备在A线和B线上输出相反的电平差,而接收设备在Y线和Z线上来反馈差分信号。
这种差分信号传输方式具有抗干扰能力强的特点,适用于长距离通信和恶劣环境下的通信应用。
在RS485通信中,支持的传输速率范围广泛,最高可达10Mbps。
RS485通讯的正确接线方式介绍rs-485采用平衡发送和差分接收方式实现通信:发送端将串行口的ttl电平信号转换成差分信号a,b两路输出,经过线缆传输之后在接收端将差分信号还原成ttl电平信号。
由于传输线通常使用双绞线,又是差分传输,所以有极强的抗共模干扰的能力,总线收发器灵敏度很高,可以检测到低至200mv电压。
故传输信号在千米之外都是可以恢复。
rs-485最大的通信距离约为1219m,最大传输速率为10mb/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,如果需传输更长的距离,需要加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集线器才可以。
rs-485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128个或者256个节点,最大的可以支持到400个节点。
rs485布线规范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。
1.485信号线不可以和电源线一同走线。
在实际施工当中,由于走线都是通过管线走的,施工方有的时候为了图方便,直接将485信号线和电源线绑在一起,由于强电具有强烈的电磁信号对弱电进行干扰,从而导致485信号不稳定,导致通信不稳定。
2.485信号线可以使用屏蔽线作为布线,也可以使用非屏蔽线作为布线。
由于485信号是利用差模传输的,即由485+与485-的电压差来作为信号传输。
如果外部有一个干扰源对其进行干扰,使用双绞线进行485信号传输的时候,由于其双绞,干扰对于485+,485-的干扰效果都是一样的,那电压差依然是不变的,对于485信号的干扰缩到了最小。
RS485 通讯协议一、概述RS485通讯协议是一种串行通讯协议,适用于多点通讯和远距离数据传输,广泛应用于工业自动化、电力电气等领域中。
RS485通讯协议可实现多站式、点对点、半双工或全双工的串行通讯方式,能够满足复杂的数据通讯需求,是集成度高、使用方便且性价比高的通讯协议。
二、通讯协议规范1、物理层RS485通讯协议采用差分传输方式,使用半双工或全双工串行通信,数据线两端各自连接一个终端电阻,并使用平衡的两线制。
若使用半双工通信,则需要配置一个控制线,用于控制收发转换器的方向。
2、数据链路层数据链路层由两种基本的帧构成:数据帧和控制帧。
数据帧用于传输有效数据,控制帧用于控制通讯双方的交互方式,包括握手、结束和异常处理等。
数据帧包含以下字段:起始位:标识数据帧的开始位置,是一个低电平信号;地址位:用于标识通讯的设备或站点地址;数据位:用于存放实际传输的数据;校验位:用于检验数据的正确性,实现误码检测和纠错;停止位:标识数据帧的结束位置,一般为一个或多个高电平信号。
控制帧包含以下字段:起始位:标识控制帧的开始位置,是一个低电平信号;地址位:用于标识通讯的设备或站点地址;控制位:用于实现握手、结束和异常处理;校验位:用于检验控制帧的正确性,实现误码检测和纠错;停止位:标识控制帧的结束位置,一般为一个或多个高电平信号。
3、传输速率RS485通讯协议支持多种传输速率,最高速率可达到100 Mbps。
通常,用户可根据实际需求选择合适的传输速率。
4、错误处理RS485通讯协议在传输过程中存在一些错误处理机制,例如CRC验证、超时监控等。
每个站点主动监控自己接收到的信息,若存在异常则通过控制帧进行异常处理。
5、多站式通信RS485通讯协议支持多站式通信,通常需要在数据帧中加入站点地址信息,以实现站点的识别和数据的路由选择。
若开启了多站式通信模式,则每个站点需设定自己的地址信息,以保证通讯正常。
三、通讯应用范围RS485通讯协议主要应用于需要远距离、多点、高速数据传输以及复杂控制的场合,包括以下领域:1、工业自动化RS485通讯协议广泛应用于工业自动化领域,例如智能制造、流水线控制、机器人操作等。
终于讲透了,史上最详细的RS485串⼝通讯!PLC⼯程师必看RS485接⼝组成的半双⼯⽹络,⼀般是两线制,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。
我们知道,最初数据是模拟信号输出简单过程量,后来仪表接⼝是RS232接⼝,这种接⼝可以实现点对点的通信⽅式,但这种⽅式不能实现联⽹功能,随后出现的RS485解决了这个问题。
为此本⽂通过问答的形式详细介绍RS485接⼝。
⼀、什么是RS-485接⼝?它⽐RS-232-C接⼝相⽐有何特点?答:由于RS-232-C接⼝标准出现较早,难免有不⾜之处,主要有以下四点:(1)接⼝的信号电平值较⾼,易损坏接⼝电路的芯⽚,⼜因为与TTL电平不兼容故需使⽤电平转换电路⽅能与TTL电路连接。
(2)传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps。
(3)接⼝使⽤⼀根信号线和⼀根信号返回线⽽构成共地的传输形式,这种共地传输容易产⽣共模⼲扰,所以抗噪声⼲扰性弱。
(4)传输距离有限,最⼤传输距离标准值为50英尺,实际上也只能⽤在50⽶左右。
针对RS-232-C的不⾜,于是就不断出现了⼀些新的接⼝标准,RS-485就是其中之⼀,它具有以下特点:1)RS-485的电⽓特性: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10Mbps3)RS-485接⼝是采⽤平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模⼲能⼒增强,即抗噪声⼲扰性好。
4)RS-485接⼝的最⼤传输距离标准值为4000英尺,实际上可达3000⽶,另外RS-232-C接⼝在总线上只允许连接1个收发器,即单站能⼒。
⽽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。
RS485多机通讯的组网方式本文先容了以波仕转换器为代表的几种RS-485多机通讯的组网方式:总线式、菊花链式、星形、单环冗余型。
用户可以根据现场的串口设备的位置分布或者可靠性要求来选择。
通讯软件都是一样的,与普通的RS-485总线多机通讯一样。
波仕RS-232/RS-485/RS-422转换器都可将RS-232通讯间隔延长至1.2Km以上(9600bps时)。
都可以用于PC机之间、PC机与单片机之间构成远程多机通讯网络。
波仕的485TC和485TA转换器外形都为DB-9/DB-9转接盒大小,其中DB-9(孔座)一端直接插在9芯RS-232插座(针座)上。
PC机RS-232串行口的DB-9芯连接器引脚分配如下:2-RXD(收),3-TXD(发),5–GND(地)。
产品均无需任何初始化设置!只用到RXD(收)、TXD(发)、GND(地)信号,加上独占的内部零延时自动收发转换技术,确保适合所有软件!RS-485为半双工通讯方式。
RS-422为全双工方式。
485TC为全双工半双工通用型(图1)。
485TA为半双工型(图2)。
均内置600W抗雷击浪涌保护器。
图1波仕485TC图2波仕485TA一、典型的RS-485总线式通讯方式最典型的RS-485多机通讯就是总线式的通讯(图3):所有RS-485节点全部挂在一对RS-485总线上。
实际上还有一根GND 地线。
留意RS-485总线不能够开叉、但是可以转弯。
图3典型的RS-485半双工多机通讯RS-422是全双工通讯方式,也就是说发送(Y、Z)与接收(A、B)是分开的,所以能够同时收发。
RS-422有时也称为“全双工的RS-485”,或者“RS-485的全双工方式”。
总线式的全双工多机通讯图如图4。
留意不是所有的RS-422都支持全双工多机通讯的。
波仕的485C系列转换器是少有的能够支持全双工多机通讯的、而且全双工半双工通用的转换器。
图4典型的全双工多机通讯图二、菊花链式的多机通讯方式这种菊花链式的多机通讯方式(图5)比较少见,但是却有其独特的上风、也有其缺点。
RS485通讯有哪些常用布线方式及其优缺点RS485通讯是一种常用的数据通讯协议,可以实现多节点之间的数据传输。
在工业自动化、智能家居等领域得到了广泛应用。
RS485通讯有很多常用的布线方式,本文将介绍其中的四种常用方式以及它们的优缺点。
1. 星形布线方式星形布线方式是将所有的节点连接在一个集线器上,形成一个星形的网络拓扑结构。
这种方式的优点是节点之间互相独立,故障容易排除和维护,同时安装起来比较简单。
缺点是总线长度受限,因为节点距集线器的距离越远,总线信号衰减越严重,传输距离受限。
2. 线性布线方式线性布线方式是将所有的节点按顺序连接在总线上,形成一条直线。
这种方式的优点是总线长度可以较长,节点之间距离可以较远。
缺点是故障排除比较困难,如果某个节点故障需要将整条总线拆开才能找到故障点。
同时多个节点发送数据时会产生冲突,需要采用有效的冲突检测机制。
3. 树形布线方式树形布线方式是将所有的节点连接在多个集线器上,形成一棵树状结构。
这种方式的优点是可以实现较远的节点之间的数据传输。
缺点是故障排除较为困难,同时过分依赖集线器也会造成单点故障的风险。
4. 环形布线方式环形布线方式是将所有的节点连接成一个闭合的环形结构。
这种方式的优点是可以实现无限制的传输距离,同时抗干扰能力比较强。
缺点是需要较为复杂的节点通信协议,在数据传输速率相同时无法提高总线带宽。
综上所述,不同的布线方式各有优缺点,需要根据实际应用情况选择最合适的方式。
同时,在实际布线中需要注意总线长度以及信号衰减等问题。
在数据通讯领域,RS485通讯仍然是一种性价比较高的通讯方式,在未来一定会继续得到广泛的应用。
RS485通讯方式详解
智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的,现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。
究其原因就是企业信息化的需要,企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。
最初是数据模拟信号输出简单过程量,后来仪表接口是RS232接口,这种接口可以实现点对点的通信方式,但这种方式不能实现联网功能。
随后出现的RS485解决了这个问题。
下面我们就简单介绍一下RS485。
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(1)通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485 RS485电路:
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。
RS485电缆
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。
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公理。
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。
RS485布网
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。
在构建网络时,应注意如下几点:
(1)采用一条双绞线电缆作总线,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。
有些网络连接尽管不正确,在短距离、低速率仍可能正常工作,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,会造成信号质量下降。
(2)应注意总线特性阻抗的连续性,在阻抗不连续点就会发生信号的反射。
下列几种情况易产生这种不连续性:总线的不同区段采用了不同电缆,或某一段总线上有过多收发器紧靠在一起安装,再者是过长的分支线引出到总线。
总之,应该提供一条单一、连续的信号通道作为总线。
在RS485组网过程中另一个需要主意的问题是终端负载电阻问题,在设备少距离短的情况下不加终端负载电阻整个网络能很好的工作但随着距离的增加性能将降低。
理论上,在每个接收数据信号的中点进行采样时,只要反射信号在开始采样时衰减到足够低就可以不考虑匹配。
但这在实际上难以掌握,美国MAXIM公司有篇文章提到一条经验性的原则可以用来判断在什么样的数据速率和电缆长度时需要进行匹配:当信号的转换时间(上升或下降时间)超过电信号沿总线单向传输所需时间的3倍以上时就可以不加匹配。
一般终端匹配采用终端电阻方法, RS-485应在总线电缆的开始和末端都并接终端电阻。
终接电阻在RS-485网络中取120Ω。
相当于电缆特性阻抗的电阻,因为大多数双绞线电缆特性阻抗大约在100~120Ω。
这种匹配方法简单有效,但有一个缺点,匹配电阻要消耗较大功率,对于功耗限制比较严格的系统不太适合。
另外一种比较省电的匹配方式是RC匹配。
利用一只电容C隔断直流成分可以节省大部分功率。
但电容C的取值是个难点,需要在功耗和匹配质量间进行折衷。
还有一种采用二极管的匹配方法,这种方案虽未实现真正的“匹配”,但它利用二极管的钳位作用能迅速削弱反射信号,达到改善信号质量的目的,节能效果显著。
最近两年一些公司基于部分企业信息化的实施已完成,工厂中已经铺设了延伸到车间每个办公室、控制室的局域网的现状,推出了串口服务器来取代多串口卡,这主要是利用企业已有的局域网资源减少线路投资,节约成本,相当于通过tcp/ip把多串口卡放在了现场。
RS485和其它总线网络的区别:
我们把工业网络归结为三类:RS485网络、HART网络和现场总线网络。
HART网络:HART是由现在的艾默生提出一个过度性总线标准,他主要是在4~20毫安电流信号上面叠加数字信号,物理层采用BELL202频移键控技术,以实现部分智能仪表的功能,但此协议不是一个真正意义上开放的标准,要加入他的基金会才能拿到协议,加入基金会要一部分的费用。
技术主要被国外几家大公司垄断,近两年国内也有公司再做,但还没有达到国外公司的水平。
现在有很大一部分的智能仪表都带有HART圆卡,都具备HART通讯功能。
但从国内来看还没有真正利用其这部分功能,最多只是利用手操器对其进行参数设定,没有发挥出HART 智能仪表应有的功能,没有联网进行设备监控。
从长远来看由于HART通信速率低组网困难等原因,HART仪表的采购量会程下滑趋势,但由于HART仪表已经有十多年的历史现在在装数量非常的大,对于一些系统集成商来说还有很大的可利用空间。
现场总线网络:现场总线技术是当今自动化领域技术发展热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网,它的出现标志着自动化控制技术又一个新时代的开始。
现场总线是连接设置在控制现场的仪表与设置在控制室内的控制设备的数字化、串行、多站通信的网络。
其关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数
字通信。
现场总线技术近年来成为国际上自动化和仪器仪表发展的热点,它的出现是传统的控制系统结构产生了革命性的变化,是自控系统朝着智能化、数字化、信息化、网络化、分散化的方向迈进,形成新型的网络集成式全分布式控制系统---现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System)。
但是现在的现场总线的各种标准并行存在并且都有自己的生存领域,还没有形成真正统一的标准,关键是看不到什么时候能形成统一的标准,技术也不够成熟。
另外现场总线的仪表种类还比较少可供选择的余地小,价格也偏高,从最终用户的角度看大多还处于观望状态,都想等到技术成熟之后在考虑,现在实施的少。
RS485网络:RS485/MODBUS是现在流行的一种布网方式,其特点是实施简单方便 ,而且现在支持RS485的仪表又特多,特别是在油品行业RS485/MODBUS简直是一统天下,现在的仪表商也纷纷转而支持RS485/MODBUS,原因很简单,象原来的 HART仪表想买一个转换口非常困难而且价格昂贵,RS485的转换接口就便宜的多而且种类繁多。
至少在低端市场RS485/MODBUS还将是最主要的组网方式,近两三年内不会改变。
广州白云国际机场助航灯光监控系统对各个灯光站供电系统——包括市电(两路10kv高压进到各个灯光站经过变压器转换成两路380v低压)、母联、自动无功功率补偿电容、油机控制柜、备用柴油发电机组进行监视(一般只监视不控制),这些数据是通过RS485/MODBUS总线进行传输的。
助航灯光监控系统计算机与以上受监视对象的多功能控制仪表或可编程序控制器PLC(这些设备将监控系统计算机需要检测的数据:市电相电压、线电压、线电流、功率因数、功率、母联状态、油机状态等存放于固定的寄存器)通过RS485/MODBUS总线组网。
由主控计算机(主设备)送出的查询命令通过RS232串行通讯端口发送出去,此信号经过RS232/RS485转换模块(模块型号:ADAM-4520)将信号标准电位及类型转换后,在RS485网络上传播开来。
多功能电力仪表或可编程序控制器PLC(从设备)收到属于自身的查询命令后,会进行分析查询命令的操作,最后将结果送到RS485网络上,此信号再通过RS232/RS485转换模块转换后,由计算机的RS232串行通讯端口接收处理。