RS485总线应用与选型指南
请简述一下RS485通讯连接方式及其应用？
请简述一下RS485通讯连接方式及其应用？
很高兴为您解答！
我是做智能化弱电的，关于485通讯的连接方式以及应用，我来做个简单的分享！
1、RS485通讯连接方式
RS485工业总线为阻抗为120Ω的半双工通讯总线，最大负载能力为32个，当使用0.56mm双绞线作为通讯电缆是，根据波特率的不同，最大的传输距离如下表：
RS485工业总线要求设备之间采用菊花链的连接方式，两端需要串联120Ω的电阻。
2、应用
在做模拟监控，球机控制云台的协议主要是用RS485，RS485是球机接口的标志，一般分为正负（+-），用两芯带屏蔽的双绞线将球机的RS485接入到DVR中，在球机配置界面中更改球机的波特率和地址码，可以控制球机的云台。
在门禁系统中通过门将控制的RS485协议和读卡器相连
在设置门禁时，根据读头进出模式，需要设置对应的拨码，比如1进1出，门2进1出，对应需要拨码。
综上所述，RS485是一种半双工的通讯模式，在智能化弱电中主要在模拟球机和门禁系统有应用。
RS-485标准及应用
RS-485标准及应用RS485总线常识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总线传输距离当使用0.56mm（24AWG）双绞线作为通讯电缆时，根据波特率的不同，最大传输距离理论值如下表：波特率最大距离2400BPS 1800m4800BPS 1200m9600BPS 800m当使用较细的通讯电缆，或者在电磁干扰较强的环境使用本产品，或者总线上连接有较多的设备时，最大传输距离相应缩短；反之，最大距离加长。
3、连接方式与终端电阻1) RS485工业总线标准要求各设备之间采用菊花链式连接方式，两头必须接有120Ω终端电阻（如图一所示），简化连接可采用图二的接线方式，但“D”段距离不能超过7米。
图一图二2) 球机终端120Ω匹配电阻的连接方式球机终端120Ω匹配电阻可通过在球机底盘上的拨码开关拨码来连接，如图三所示。
球机出厂时，120Ω匹配电阻默认为未接入，可通过把拨码开关的第10位拨到ON，把120Ω匹配电阻接入线路。
反之，如果不接入120Ω匹配电阻，则把第10位拨到OFF即可。
图三4、实际应用中的问题实际施工使用中用户常采用星形连接方式，此时终端电阻必须连接在线路距离最远的两个设备上（如图四，1＃与15＃设备），但是由于该连接方式不符合RS485工业标准的使用要求，因此在各设备线路距离较远时，容易产生信号反射、抗干扰能力下降等问题，导致控制信号的可靠性下降。
此时，出现的现象为球机完全不受控，或自行运转无法停止等。
图四对于这种情况，建议采用增加一个RS485分配器。
该产品可以有效地将星形连接转换为符合RS485工业标准所规定的连接方式，从而避免产生问题，提高通信可靠性，如图五所示。
图五5、RS485总线常见故障解决故障现象可能原因解决方法球机能自检但不能1、主机、球机地址、波特率不相符； 1、更改主机或球机地址、波特率，使之一致2、RS485总线＋、－极性接反； 2、调换RS485＋、－接线极性；控制3、接线松脱； 3、紧固接线；4、RS485线中间断； 4、更换RS485线。
以太网RS485网络设计规划及配件选型
以太网RS485网络设计规划及配件选型网络设计规划是一个重要的步骤，可以确保网络的稳定性和性能。
以太网和RS485网络是两种常见的网络类型，本文将介绍它们的设计规划和配件选型，以帮助读者选择适合自己需求的网络。
首先，我们来了解一下以太网。
以太网是一种广泛应用于局域网（LAN）的网络类型。
它使用的是以太网协议，通过集线器或交换机连接各个设备。
以太网的数据传输速度通常在10Mbps、100Mbps或1000Mbps，支持TCP/IP协议。
在以太网网络设计规划中，首先需要确定网络拓扑结构。
常见的拓扑结构包括星型、总线型和环型。
星型拓扑结构是最常见的，所有设备都通过交换机或集线器连接到中央设备。
总线型拓扑结构是在总线上连接所有设备，其中一个设备充当总线控制器。
环型拓扑结构是将设备连接成环状，每个设备都连接到相邻的两个设备。
其次，需要考虑网络设备的选型。
常见的以太网设备包括交换机、路由器、网卡和光纤收发器。
交换机是连接多个设备的核心设备，它具有多个网口，可以实现设备之间的通信。
路由器用于连接不同的网络，将数据包转发到目标网络。
网卡是计算机与网络之间的接口，可以与交换机或路由器连接。
光纤收发器用于将电信号转换成光信号，提高信号传输质量。
在RS485网络设计规划中，同样需要确定网络拓扑结构。
RS485是一种串行通信协议，用于长距离的数据传输。
它支持多点通信，可以将多个设备连接到同一条总线上。
常见的RS485拓扑结构包括总线型和星型。
RS485网络的配件选型包括RS485转换器、终端电阻和保护器。
RS485转换器可以将RS485信号转换成RS232或USB信号，方便连接到计算机或其他设备。
终端电阻用于提高信号质量，减少信号反射和干扰。
保护器用于保护总线免受电击和干扰。
总结起来，以太网和RS485网络设计规划及配件选型是创建稳定和高性能网络的关键步骤。
在规划网络拓扑结构时，需要考虑设备之间的连接方式。
在配件选型时，需要根据需要选择合适的设备，例如交换机、路由器、网卡、光纤收发器、RS485转换器、终端电阻和保护器等。
RS485协议标准
本章将详细介绍 RS-485/422 原理与区别、元件选择、参考电路、通讯规约、程序设计 等方面的应用要点，以及在产品实践中总结出的一些经验、窍门。
1.2.1 增强型低功耗半双工 RS-485 收发器－SP481E/SP485E ..............................7
1.2.2 1/10 单位负载 RS-485 收发器－SP481R/SP485R .....................................10
1.6.6 节点与主干距离.............................................................................................40
1.6.7 RS-485 系统的常见故障及处理方法............................................................40
1.6.8 RS-422 与 RS-485 的网络拓朴 .....................................................................41
1.6.9 RS-422 与 RS-485 的接地问题 .....................................................................41
rs232、rs422与rs485接口标准及应用技术
rs232、rs422与rs485接口标准及应用技术RS232、RS422和RS485是常用的串行通信接口标准，它们在工控领域非常常见。
本文将对RS232、RS422和RS485的接口标准及应用技术进行详细阐述。
一、RS232接口标准及应用技术：RS232是一种传统的串行通信接口标准，最初用于连接计算机和外部设备，它采用了一对差分信号线（TXD和RXD）实现全双工通信。
RS232使用的电平范围是：逻辑“0”为-3V至-15V之间的电压，逻辑“1”为+3V至+15V之间的电压。
RS232接口标准适用于短距离通信，典型的应用包括计算机串口通信、调制解调器、打印机等。
RS232接口的优点是简单易用，缺点是距离短、速率低、抗干扰能力较差。
二、RS422接口标准及应用技术：RS422是一种差分信号传输技术，采用了两对差分信号线（TXD+/-和RXD+/-）实现全双工通信。
RS422使用的电平范围是：逻辑“0”为-6V至-15V之间的电压，逻辑“1”为+6V至+15V之间的电压。
RS422接口标准适用于中距离通信，典型的应用包括长距离数字通信、工控现场总线、远程监控等。
RS422接口的优点是支持多节点通信、抗干扰能力较强，缺点是速率较低。
三、RS485接口标准及应用技术：RS485也是一种差分信号传输技术，采用了半双工通信方式，可以支持多个节点进行通信。
RS485使用的电平范围与RS422相同。
RS485接口标准适用于长距离通信，典型的应用包括监控系统、楼宇自控系统、安防系统等。
它可以支持多个节点串联，最大传输距离可达1200米。
RS485接口的优点是速率比RS422更高、支持多节点通信，缺点是抗干扰能力较差。
RS232、RS422和RS485的选择应根据具体应用场景来决定。
如果通信距离短、速率低，并且抗干扰要求不高，可以选择RS232接口。
如果通信距离中等、需要全双工通信，并且抗干扰能力较强，可以选择RS422接口。
RS-485总线理论及实际应用
RS-485总线理论及实际应用1、概述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。
使用RS-485 总线，一对双绞线就能实现多站联网，构成分布式系统，设备简单、价格低廉、能进行长距离通信的优点使其得到了广泛的应用2、RS-485 总线的理论在自动化领域，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。
RS-485 标准采有用平衡式发送，差分式接收的数据收发器来驱动总线，具体规格要求：? 接收器的输入电阻RIN≥12kΩ? 驱动器能输出±7V的共模电压? 输入端的电容≤50pF? 在节点数为32 个，配置了120Ω的终端电阻的情况下，驱动器至少还能输出电压1.5V（终端电阻的大小与所用双绞线的参数有关）? 接收器的输入灵敏度为200mV（即（V+）- （V-）≥0.2V，表示信号”0”；（V+）-（V-）≤-0.2V，表示信号”1”）因为RS- 485 的远距离、多节点（32 个）以及传输线成本低的特性，使得EIA RS-485 成为工业应用中数据传输的首选标准。
基于此，RS-485 的自动化领域的应用非常广泛，但是在实际工程中RS-485 总线运用仍然存在着很多问题，影响了工程的质量，为工程施工带来了很多的不方便。
1、阻抗不连续信号在传输过程中如果遇到阻抗突变，信号在这个地方就会引起反射，这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。
消除这种反射的方法，就是尽量保持传输线阻抗连续，实际工程中在电缆线的末端跨接一个与电。
RS_485总线型通讯系统应用
RS -485总线型通讯系统应用庞宏纲(经纬纺织机械股份有限公司榆次分公司 030601)摘 要 RS -485组网很适合用于工业自动化控制中分布式远程控制。
以总线型分布控制系统为例,介绍了用RS -485构成主从机方式通信网络的应用组网方法。
关键词 RS -485 现场总线 网络协议 Modbus 主从方式 在自动化控制领域,随着分布式控制系统的发展,在工业上的分布式控制系统中,经常需要采用串行通信来达到远程信息交换的目的。
目前,用于串行通信的接口标准包括:RS -232、RS -422、RS -423和RS -485。
RS232是最早的串行接口标准,广泛应用在短距离、较低波特率串行通信中。
其后发展起来的RS -422、RS -485是平衡传送的电气标准,比起RS -232非平衡的传送方式在电气指标上有了大幅度的提高。
RS -485串行接口的电气标准实际上是RS -422的变型,它属于七层OSI (Open System Interconnection ,开放系统互连)模型物理层的协议标准。
由于性能优异、结构简单、组网容易,RS -485总线标准得到了越来越广泛的应用。
图1 RS -485互连示意图其互连方式如图1所示。
现以F1605型转杯纺纱机为例进行说明。
1 RS -485总线型多站点硬件设计F1605型转杯纺纱机分为车头、中段和车尾组成,中段又由若干节组成。
而中段的每锭又要求单独控制,例如:每锭要求实现半自动接头、探纱、单锭计长、电子清纱等。
根据此机器的特点采用分布式控制系统,传送数据采用主从站的方法。
图2为RS -485构成的总线型网络系统,采用主从方式进行多机通信。
主机采用人机界面。
每个从机拥有自己固定的地址,由主机控制完成网上的每一次通信。
当主机向网上发出某一从机的地址时,所有从机接收到该地址并与自己的地址相比较。
如果相符,说明主机在呼叫自己,应发回应答信号,表示准备好开始接收后面的命令和数据;否则不予理睬,继续监听呼叫地址。
RS485通信协议及应用!
485通信协议及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。
最小接收器输入阻抗为12k,驱动器输出电压为±1.5V(最小值)、±5V(最大值)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
RS485总线应用与选型指南
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RS485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RS-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**常工作了，严重时甚至会烧毁芯片和仪器设备。
解决此类问题的方法是通过DC-DC将系统电源和RS-485收发器的电源隔离；通过隔离器件将信号隔离，彻底消除共模电压的影响。
实现此方案的途径可分为：
（1）传统方式：用光耦、带隔离的DC-DC、RS-485芯片构筑电路；
（2）使用二次集成芯片，如ADM2483、ADM2587E等。
传统光电隔离的典型电路：（如图2所示）
图2、光电隔离RS485典型电路
图中我们以高速光耦6N137为例（当然只是示意图）来说明一下隔离型RS485电路。
VDD与VCC485是两组不共地的电源，一般用隔离型的DC-DC来实现。
通过光耦隔离来实现信号的隔离传输，ADM487与MCU系统不共地，完全隔离则有效的抑制了高共模电压的产生，大大降低了485的损坏率，提高了系统的稳定性。
但也存在电路体积过大、电路繁琐、分立器件过多、传输速率受光电器件限制等缺点，对整个系统的稳定性也有一定的影响。
隔离型RS485器件来实现隔离传输：（如图3所示）
图3、隔离型RS485芯片ADM2483应用图
ADM2483是ADI推出的隔离型485芯片，SOW-16封装，内部集成了一个三通道的磁隔离器件和一个半双工485收发器，2500V隔离电压、传输速率500K、共模电压抑制能力25KV/μS。
但此电路仍需双电源供电，因此也会在一定程度上存在电路体积过大的问题。
（一般我们会在7脚接4.7K--10K的上拉电阻）
完全隔离型RS485器件实现隔离传输：（如图4所示）
图4、完全隔离型RS485/422芯片ADM2587E应用图ADM2587E是ADI继ADM2483之后，推出的单电源隔离型485芯片。
SOW-20封
装，2500V隔离电压，全/半双工、传输速率500K、共模电压抑制能力25KV/μS、±15KV 的ESD保护。
适合用于工控、电力、仪表、安防等各种485隔离场合。
四、RS485总线保护电路
隔离虽然能有效的抑制高共模电压，但总线上还会存在浪涌冲击、电源线与485线短路、雷击等潜在危害，所以我们一般会在总线端采取一定的保护措施。
一般我们会在VA、VB上各串接一个4～10Ω的PTC电阻，并在VA、VB各自对地端接6、8V的TVS 管，当然也可用普通电阻与稳压二极管代替。
更多的还可以加热保险丝、防雷管，不过并不是说这些加的越多越好，具体要看实际应用，如果这些保护太多的话，也会影响到整个系统的节点数，与通信稳定性。
五、485应用的一些小经验
1、收发时序不匹配：
485是半双工的通信，收发转换是需要一定的时间的，所以一般在收发转换之间，和每发送完一帧数据之后，都要有相应的延时，如果出现收发不正常、或第一帧数据之后就出现误码现象，则可以适当的增加一下延时时间，以观问题是否解决。
2、R0接上拉电阻：
异步通信数据以字节的方式传送，在每一个字节传送之前，先要通过一个低电平起始位实现握手。
为防止干扰信号误触发RO（接收器输出）产生负跳变，使接收端MCU进入接收状态，建议RO外接10kΩ上拉电阻。
3、合理选用芯片。
例如，对外置设备为防止强电磁（雷电）冲击，建议选用TI的75LBC184等防雷击芯片，对节点数要求较多的可选用SIPEX的SP485R。
此外经我们实验发现，ADI的非隔离型485芯片ADM487E、隔离型芯片ADM2483、ADM2587在多节点、防雷击方面也有着很好的表现。
六、维护RS-485的常用方法
1）若出现系统完全瘫痪，大多因为某节点芯片的VA、VB对电源击穿，使用万用表测VA、VB间差模电压为零，而对地的共模电压大于3V，此时可通过测共模电压大小来排查，共模电压越大说明离故障点越近，反之越远；
2）总线连续几个节点不能正常工作。
一般是由其中的一个节点故障导致的。
一个节点故障会导致邻近的2～3个节点（一般为后续）无法通信，因此将其逐一与总线脱离，如某节点脱离后总线能恢复正常，说明该节点故障；
3）集中供电的RS-485系统在上电时常常出现部分节点不正常，但每次又不完全一样。
这是由于对RS-485的收发控制端TC设计不合理，造成微系统上电时节点收发状态混乱从而
导致总线堵塞。
改进的方法是将各微系统加装电源开关然后分别上电；
4）系统基本正常但偶尔会出现通信失败。
一般是由于网络施工不合理导致系统可靠性处于临界状态，最好改变走线或增加中继模块。
应急方法之一是将出现失败的节点更换成性能更优异的芯片；
5）因MCU故障导致TC端处于长发状态而将总线拉死一片。
提醒读者不要忘记对TC端的检查。
尽管RS-485规定差模电压大于200mV即能正常工作。
但实际测量：一个运行良好的系统其差模电压一般在1.2V左右（因网络分布、速率的差异有可能使差模电压在0.8~1.5V范围内）。