485通信讲解(附案例)
485通讯规约
485通讯规约485通讯规约，又称RS-485通讯规约，是一种常用的串行通信接口标准。
它是一种差分传输技术，可实现多台设备之间的可靠通信。
本文将介绍485通讯规约的基本原理、特点以及应用领域。
一、基本原理485通讯规约采用差分信号传输方式，即使用两根线（A线和B线）来传送信号。
在数据传输过程中，A线和B线的电压之差表示逻辑状态，从而实现数据的传输和接收。
相比于单线传输方式，差分传输可以有效地抵抗电磁干扰和电气噪声，提高通信的可靠性和稳定性。
二、特点1. 高抗干扰性：485通讯规约采用差分传输方式，可以有效地抵抗电磁干扰和电气噪声的影响，保证数据的可靠传输。
2. 多设备通信：485通讯规约支持多台设备之间的通信，通过设置不同的设备地址，实现设备之间的数据交换和控制。
3. 长距离传输：485通讯规约支持长距离传输，最远传输距离可达1200米。
这使得485通讯规约在工业控制和自动化领域得到广泛应用。
4. 高速传输：485通讯规约支持高速传输，最高可达10Mbps，适用于对数据传输速度要求较高的应用场景。
5. 双向通信：485通讯规约支持双向通信，设备可以同时进行数据的发送和接收，实现实时的双向数据交互。
三、应用领域485通讯规约广泛应用于工业控制和自动化领域。
它可以用于工业仪器仪表、工业自动化设备、楼宇自动化系统、安防监控系统等领域。
以下是几个具体的应用案例：1. 工业控制系统：485通讯规约可以用于连接PLC、传感器、执行器等设备，实现工业控制系统的数据采集和控制。
2. 楼宇自动化系统：485通讯规约可以用于连接楼宇自动化设备，如温度传感器、照明控制器等，实现对楼宇的智能化管理和控制。
3. 安防监控系统：485通讯规约可以用于连接监控摄像头、报警器等设备，实现对安防系统的数据传输和控制。
4. 电力系统：485通讯规约可以用于电力监测和控制系统，实现对电力设备的数据采集和远程控制。
总结：485通讯规约是一种可靠、稳定且高效的串行通信接口标准。
485通信讲解解析
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。
485通信讲解(附案例)解析
2
3
4
状 态 字
5
实际 运行 数据
6
实际 运行 数据
7
异 或 校 验
校验
起 始 字 节
从 状 机 态 地 字 址
字节定义 头 地址 状态区
数据区
RS485通讯协议
长帧（起始字节=02H）
发送顺序 1 （字节） 控制器至变频器：
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
起 始 字 节
从 功 命 功能 机 能 令 码设 地 码 字 定值 址 号
1 0
RS485通讯协议
响应字定义 控制字 （位）
bit5
值
1 0
含义
停机2状态 非停机2状态
功能描述
变频器执行停机2命令,处于停机状态
bit6
1 0
控制禁止状态 控制允许状态 上位机控制 本地控制方式
到达设定频率/ 速度 未到达设定频率 /速度
因停机1或停机2或变频器故障或异常命令使变 频器停机的状态,需控制字恢复到准备运行状态 使其复位
bit9
1 0
bit10
1 0
变频器只允许本地控制（面板和端子）
RS485通讯协议
响应字位定义 控制字 （位）
bit11
值
1 0
含义 变频器运行状态 变频器停止状态 变频器接受出错
功能描述
bit15
1
0
bit0 bit7~8 bit12~1 4，
变频器接收正确
预留 预留 预留
本位表示来自控制器的通讯帧经 校验出错，控制器应再次发送该 帧。
RS485通讯协议
控制字定义 控制字 （位） bit0 值 1 0 bit1 含义 运行命令 方式0停车 功能描述 起动变频器 减速停车
485通信讲(附案例)
RS485通讯协议
校验和
数据含义：数据帧校验和计算结果。 数据类型：16进制，单字节。 计算方法：连续异或。
数据帧格式示意图
起始字节 （字节）
从机地址 （字节）
功能码操作
命令/响应 （字节）
功能码号 （字节）
功能码设 定/实际值
（字）
控制/状 态字
（字）
主设定/ 实际值
异或校验
（字） （字节）
进行异或计算
RS485通讯协议
响应字定义
控制字 （位）
值
含义
bit1 1 准备工作状态
功能描述 变频器就绪
bit2
0 非准备工作状态 1 变频器输出允许
bit3
0 变频器禁止输出 1 变频器有故障
0 变频器无故障
以所能达到的最快方式停车
bit4 1
停机1状态
变频器执行停机1命令,处于停机状态
0 非停机1状态
RS485通讯协议
起始字节 （字节）
从机地址 （字节）
功能码操作
命令/响应 （字节）
功能码号 （字节）
功能码设 定/实际值
（字）
控制/状 态字
（字）
主设定/ 实际值
异或校验
（字） （字节）
帧头
参数数据
用户数据
过程数据
帧尾
RS485通讯协议
特殊报文（起始字节=68H），用于获取从站的软件版本和机器型号
发送顺序
（字节） 1 2 3 4 5 6
RS485 通讯
目录
RS485基础 通讯协议 通讯案例 超级终端
RS485基础
通信接口方式 RS485接口：异步，半双工,串行
485通信讲解(附案例)
7
6
5
4
3
2
1
0
=68H：特殊报文 =7EH：短帧 =02H：长帧
RS485通讯协议
从机地址 数据含义：从机的本机地址
从机地址范围2 ~126，127为广播地址，0、1号地址保留。从站数目超出29个，
要求使用中继器，同时中继器将占用从机数目。从机的群组地址与本机地址不 同时使用。地址字节最高位为0表示是本机的单机地址，为1表示是群组地址。
机 器 型 号
6
异 或 校 验
变频器至控制器:
RS485通讯协议
短帧（起始字节=7EH）
发送顺序 1 （字节） 控制器至变频器：
2
3
4
控 制 字
5
运行 数据 设定
6
运行 数据 设定
7
异 或 校 验
校验
起 始 字 节
从 控 机 制 地 字 址
字节定义 头 地址 控制区
数据区
发送顺序 1 （字节） 变频器至控制器：
2
3
4
状 态 字
5
实际 运行 数据
6
实际 运行 数据
7
异 或 校 验
校验
起 始 字 节
从 状 机 态 地 字 址
字节定义 头 地址 状态区
数据区
RS485通讯协议
长帧（起始字节=02H）
发送顺序 1 （字节） 控制器至变频器：
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
起 始 字 节
从 功 命 功能 机 能 令 码设 地 码 字 定值 址 号
RS485 通讯
目录
RS485基础 通讯协议 通讯案例 超级终端
485通信讲解(附案例)
8 ～15 预留
RS485通讯协议
响应字（码）
参数操作错误（响应字=7时）内容定义列表
错误号
内容描述
0 非法参数号
1 参数不允许设置（参数只读）
2 参数数值超限
12 密码错误
101 参数数据无法更改（运行中不可更改）
其它 预留
RS485通讯协议
功能码设定/实际值（2个字节，16BIT） 对应功能码号的参数值或错误参数代码。当功能码操作正确时，功能码的实际 返回值用一个字（2个字节）表示；如果功能码操作不正确则用低字节返回操 作错误代码，此时高字节为0；遵循先发高字节，再发低字节的原则
7 6 5432 1 0
RS485案例
应用案例
说明：使用通信控制变频器时，请先检查硬件是否连接好。同时，将变频器 的通信数据格式，波特率，以及通信地址设置好。如果是用在PROFIBUS上， 还需选定PPO参数（F9参数组）。本文例子中默认变频器使用长桢进行通信 。
1、以50Hz运行2#变频器。（此例需要将变频器频率设定成F0.03=6）
数据帧格式示意图
起始字节 （字节）
从机地址 （字节）
功能码操作 命令/响应 （字节）
功能码号 （字节）
功能码设 定/实际值
（字）
控制/状 态字
（字）
主设定/ 实际值
（字）
异或校验 （字节）
1514 13 12 1110 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
RS485通讯协议
故障代号
故障代号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
=68H：特殊报文 =7EH：短帧 =02H：长帧
RS485通讯协议
从机地址 数据含义：从机的本机地址 从机地址范围2 ~126，127为广播地址，0、1号地址保留。从站数目超出29个， 要求使用中继器，同时中继器将占用从机数目。从机的群组地址与本机地址不 同时使用。地址字节最高位为0表示是本机的单机地址，为1表示是群组地址。
MODBUS实例485通讯解析
用RS485端口控制TVF2000使用说明：一、硬件连接：1．RS485/RS485：（1）终端设备：将J2用终端方式短接；（2）非终端设备：将J2用非终端方式短接；（3）A、B、AGND对接；（4）如果使用屏蔽线，SCR对接。
2．RS485/RS232（PC机）：（1）用RS485/RS232转换器；（2）PC机串口与转换器RS232口连接；（3）TVF2000的CN1与转换器的RS485口的A、B、AGND连接。
二、用MODBUS与TVF2000通讯（RTU方式）：1．TVF2000键盘设置：a)键盘菜单设置说明：i.1001=10：外端子1用通讯控制；ii.5005=2：标准MODBUS通讯方式；iii.5201=1-247：从机号（缺省=1）；iv.5202=5：通讯速度为9600bps（缺省=5）；v.5203=0：无效验（缺省=0）；vi.其它=缺省值；b)键盘具体操作：i.9952 = 1：参数初始化；ii.1001 = 10；iii.5005 = 2；这样设置后，就可以与TVF2000通讯了。
2．TVF2000使用的MODBUS命令：a)读存储寄存器：03命令；b)写单个寄存器：06命令；c)写多个寄存器：16命令；3．MODBUS单寄存器写入命令说明（其它说明见附录）：a)主机发送：i.[地址]：从机地址1-247；ii.[命令]：06，单寄存器写入命令；iii.[寄存器地址_H]：寄存器地址高8位；iv.[寄存器地址_L]：寄存器地址低8位；v.[数据_H]：写入数据高8位；vi.[数据_L]：写入数据低8位；vii.[CRC_H]：CRC效验高8位；viii.[CRC_L]：CRC效验低8位；b)从机返回（正常）：i.[地址]：从机地址1-247（相同地址）；ii.[命令]：06，单寄存器写入命令；iii.[寄存器地址H]：寄存器地址高8位；iv.[寄存器地址L]：寄存器地址低8位；v.[数据_H]：写入数据高8位；vi.[数据_L]：写入数据低8位；vii.[CRC_H]：CRC效验高8位；viii.[CRC_L]：CRC效验低8位；c)通讯具体操作（菜单1102=7为例）：i.主机发送：[01][06][04][4E][00][07][CRC_H][CRC_L]；ii.从机返回（正常）：[01][06][04][4E][00][07][CRC_H][CRC_L]；4．用通讯命令设置菜单值（调速前必须设置）：i.1102=7；外部1有效；ii.1103=8；由串行通讯给定；iii.0002=初始频率；如果不设置，为菜单1104的值；iv.0001=0x06；命令寄存器：0001；v.0001=0x0f；vi.0001=0x2f；启动；vii.0001=0x6f；到达设定频率；5．用通讯命令调速（给定寄存器1：0002）：i.0002=0-20000；调速：0对应1104的值，20000对应1105的值；ii.通过03命令读取状态寄存器（0004）的值；iii.通过03命令读取保持寄存器（0005、0006）的值；iv.用通讯命令停车：0001 = 0x06；6．7．给定寄存器1：0002（MODBUS为40002）说明如下：i. 输出频率与给定值成正比例；ii. 输出频率=（0002的值）*（1105的值）/20000；8．状态寄存器：0004（MODBUS为40004）说明如下：9．保持寄存器：0005（MODBUS为40005）：实际输出频率（单位：Hz）；10．保持寄存器：0006（MODBUS为40006）：实际输出电流（单位：0.1A）；11．状态寄存器、保持寄存器均为只读；12．如果想保存通讯设置，必须用键盘设置菜单1607=1。
RS485通信原理图及程序实例详解
RS485通信原理图及程序实例详解RS232 标准是诞⽣于 RS485 之前的，但是 RS232 有⼏处不⾜的地⽅：接⼝的信号电平值较⾼，达到⼗⼏ V，使⽤不当容易损坏接⼝芯⽚，电平标准也与TTL 电平不兼容。
传输速率有局限，不可以过⾼，⼀般到⼀两百千⽐特每秒(Kb/s)就到极限了。
接⼝使⽤信号线和 GND 与其它设备形成共地模式的通信，这种共地模式传输容易产⽣⼲扰，并且抗⼲扰性能也⽐较弱。
传输距离有限，最多只能通信⼏⼗⽶。
通信的时候只能两点之间进⾏通信，不能够实现多机联⽹通信。
针对 RS232 接⼝的不⾜，就不断出现了⼀些新的接⼝标准，RS485 就是其中之⼀，它具备以下的特点：采⽤差分信号。
我们在讲 A/D 的时候，讲过差分信号输⼊的概念，同时也介绍了差分输⼊的好处，最⼤的优势是可以抑制共模⼲扰。
尤其当⼯业现场环境⽐较复杂，⼲扰⽐较多时，采⽤差分⽅式可以有效的提⾼通信可靠性。
RS485 采⽤两根通信线，通常⽤ A 和 B 或者 D+和D-来表⽰。
逻辑“1”以两线之间的电压差为+(0.2~6)V 表⽰，逻辑“0”以两线间的电压差为-(0.2~6)V 来表⽰，是⼀种典型的差分通信。
RS485 通信速率快，最⼤传输速度可以达到 10Mb/s 以上。
RS485 内部的物理结构，采⽤的是平衡驱动器和差分接收器的组合，抗⼲扰能⼒也⼤⼤增加。
传输距离最远可以达到 1200 ⽶左右，但是它的传输速率和传输距离是成反⽐的，只有在 100Kb/s 以下的传输速度，才能达到最⼤的通信距离，如果需要传输更远距离可以使⽤中继。
可以在总线上进⾏联⽹实现多机通信，总线上允许挂多个收发器，从现有的 RS485芯⽚来看，有可以挂 32、64、128、256 等不同个设备的驱动器。
RS485 的接⼝⾮常简单，与 RS232 所使⽤的 MAX232 是类似的，只需要⼀个 RS485转换器，就可以直接与单⽚机的 UART 串⼝连接起来，并且使⽤完全相同的异步串⾏通信协议。
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起始字节 从机地址 （字节） （字节）
用户数据
异或校验 （字节）
76543210
=68H：特殊报文 =7EH：短帧 =02H：长帧
RS485通讯协议
从机地址 数据含义：从机的本机地址 从机地址范围2 ~126，127为广播地址，0、1号地址保留。从站数目超出29个， 要求使用中继器，同时中继器将占用从机数目。从机的群组地址与本机地址不 同时使用。地址字节最高位为0表示是本机的单机地址，为1表示是群组地址。
起始字节 （字节）
从机地址 （字节）
功能码操作
命令/响应 （字节）
功能码号 （字节）
功能码设 定/实际值
（字）
控制/状 态字
（字）
主设定/ 实际值
异或校验
（字） （字节）
帧头
参数数据
用户数据
过程数据
帧尾
RS485通讯协议
特殊报文（起始字节=68H），用于获取从站的软件版本和机器型号
发送顺序
（字节） 1 2 3 4 5 6
参数区
56
控制区
78
数据区 校验
9 10 11
变频器至控制器：
起 始 字 节
从 机 地 址
响 应 字
功 能 码 号
功能 码实 际值
功能 码实 际值
状 态 字
状 态 字
实际 运行 数据
实际 运行 数据
异 或 校 验
字节定义 头 地址 命令区 参数区 控制区 数据区 校验
RS485通讯协议
帧头 帧头：一个字节 帧头是主机发布命令或从机回应主机响应的第一个字节，不论是主机还是从 机，都在收到该字节后开始记录有效数据。 为确保能准确识别报文头，要求两个通信帧之间保持2个字节传输时间以上的 总线空闲时间。
RS485通讯协议
命令字（码）
命令字（码）
功能描述
0 无任务
1 请求读取功能码参数数据
2 请求更改功能码参数数据
14 请求更改功能码参数并存储至EEPROM
3~13，15 预留
响应字（码）
响应字（码）
内容描述
0 无响应
1 功能码参数操作正确（读取或更改）
2~6 预留
7 无法执行，错误信息用功能码实际值的低字节表示（此时并不返回功能码值）
控制器至变频器:
起 始 字
从 机 地
A A
5 5
A 5
异 或 校
节址H H H 验
变频器至控制器:
发送顺序 （字节）
1
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
345
6
起 从软软 机 异 始 机件件 器 或 字 地版版 型 校 节 址本本 号 验
RS485通讯协议
短帧（起始字节=7EH）
控制器至变频器：
发送顺序 1 2 3 4 5 （字节）
RS485通讯协议
长帧（起始字节=02H）
发送顺序 1 2 3 4 5
（字节）
6 7 8 9 10 11
控制器至变频器：
起 始 字 节
从 机 地 址
命 令 字
功 能 码 号
功能 码设 定值
功能 码设 定值
控 制 字
控 制 字
运行 数据 设定
运行 数据 设定
异 或 校 验
字节定义 头 地址 命令区 发送顺序 1 2 3 4 （字节）
RS485 通讯
目录
RS485基础 通讯协议 通讯案例 超级终端
RS485基础
通信接口方式 RS485接口：异步，半双工,串行
数据格式 1位起始位、8位数据位、1位停止位、无校验 1位起始位、8位数据位、1位停止位、奇校验 1位起始位、8位数据位、1位停止位、偶校验
波特率 1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps、38400bps、125K
RS485通讯协议
数据帧结构 帧头：起始字节、从机地址。 帧尾：校验数据（异或校验）。 用户数据：参数数据和过程数据两部分。 参数数据：功能码操作命令/响应、功能码号、功能码设定/实际值。
在短帧中没有参数数据。 过程数据：主机控制命令/从机状态响应、主机运行主设定/从机运行实际值。
数据帧格式示意图
当与现场总线适配器PROFIBUS连接时采用默认数据格式：见上黑粗体
RS485基础
主机为PC RS232
OCI－6A
或 主机为PLC RS485
TD3000
TD3000 TD3000 单主机多从机
TD3000
主机为PC RS232
OCI－6A RS485
TD3000 单主机单从机
RS485基础
通信方式 采用主机“轮询”，从机“应答”的点对点通信方式，变频器为从机。 主机使用广播地址发送命令时，从机不允许应答。 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。 通信准备 用从机键盘设置变频器串行接口通信参数：本机地址、波特率、数据格式。 具备RS232的主机可以使用通信接口转换器（ OCI－6A）完成到RS485的转换。
8 ～15 预留
RS485通讯协议
响应字（码）
参数操作错误（响应字=7时）内容定义列表
错误号
内容描述
0 非法参数号
1 参数不允许设置（参数只读）
2 参数数值超限
12 密码错误
101 参数数据无法更改（运行中不可更改）
其它 预留
RS485通讯协议
功能码设定/实际值（2个字节，16BIT） 对应功能码号的参数值或错误参数代码。当功能码操作正确时，功能码的实际 返回值用一个字（2个字节）表示；如果功能码操作不正确则用低字节返回操 作错误代码，此时高字节为0；遵循先发高字节，再发低字节的原则
先发高字节，再发低字节数据的帧原格则式示意图
起始字节 （字节）
从机地址 （字节）
功能码操作
命令/响应 （字节）
功能码号 （字节）
功能码设 定/实际值
（字）
控制/状 态字
（字）
主设定/ 实际值
异或校验
（字） （字节）
1514 13 12 1110 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
功能码号 功能码组号 命令/响应字（码）
67
起 始 字 节
从 机 地 址
控 制 字
控 制 字
运行 数据 设定
运行 数据 设定
异 或 校 验
字节定义 头 地址 控制区 数据区 校验
变频器至控制器：
发送顺序 1 2 3 4 5 （字节）
67
起 始 字 节
从 机 地 址
状 态 字
状 态 字
实际 运行 数据
实际 运行 数据
异 或 校 验
字节定义 头 地址 状态区 数据区 校验
数据帧格式示意图
起始字节 从机地址 （字节） （字节）
用户数据
异或校验 （字节）
76543210
单机地址或群组地址 =0：单机地址 =1：群组地址
RS485通讯协议
命令字（响应字）+功能码号（2个字节，16BIT）
数据含义：主机发送的命令或从机对命令的应答。
功能码组号范围0~16（BIT8~BIT11），功能码的范围0~99（BIT0~BIT7），参见 TD3000