RS485主从式多机通讯协议
rs485工作原理
rs485工作原理RS485是一种常用的串行通信协议，其工作原理基于差分信号传输。
RS485总线允许多个设备通过同一条双绞线来进行通信。
RS485采用差分传输，即在通信传输过程中，使用两个相互互补的信号线，分别表示逻辑0和逻辑1。
其中一个信号线传输正相位信号，另一个信号线传输反相位信号。
这种差分传输方式可以有效抵消传输线路上的干扰和噪声。
在RS485总线中，最常见的连接方式是多个设备采用并行连接的形式，即所有设备都连接在同一根双绞线上。
每个设备都有一个独特的地址，用于标识其在总线上的唯一性。
设备之间的通信是通过主从方式进行的。
主设备负责发起通信，并控制总线的访问权限。
它向指定的从设备发送数据或者请求数据。
从设备只有在主设备的请求下才能进行数据传输。
在通信过程中，主设备首先发出开始信号，它会将发送线置为高电平，接收线置为低电平。
然后主设备发送数据，数据的传输是通过不同的电平变化来表示。
对于逻辑0，发送线保持高电平，接收线保持低电平；对于逻辑1，发送线保持低电平，接收线保持高电平。
接收设备会监听总线上的数据变化。
当检测到开始信号后，它将开始接收数据。
它通过比较发送线和接收线的状态来判断数据的传输。
如果发送线的状态与接收线的状态相同，表示接收到逻辑0；如果发送线与接收线的状态相反，表示接收到逻辑1。
RS485总线允许多个设备同时进行数据传输，但在同一时刻只能有一个设备发送数据。
其通过主从方式及差分信号传输来提高通信的可靠性和抗干扰能力。
这使得RS485成为工业控制领域中广泛应用的通信协议之一。
rs485通信协议介绍
rs485通信协议介绍附录：RS485串⾏通讯协议1 主要性能本变频器通过内置的RS485标准接⼝，能与个⼈计算机、PLC 或同系列的变频器等连接，进⾏主从式、异步半双⼯串⾏通信。
其主要性能参见下表：项⽬规范适⽤机型 ALPHA3000系列变频器物理级EIA RS485 传输线屏蔽双绞线配线最长长度 500⽶连接台数主机⼀台，从机31台传输速度19200bps,9600bps,4800bps,2400bps,1200bps,600bps,300bps 数据交换⽅式异步串⾏、半双⼯传送协议点对点或⼴播字长 11位停⽌位长度 1位帧长 14字节固定奇偶校验奇校验出错检查⽅式异或校验2硬件连接 2.1硬件联接如下图：图 1 多台变频器⽤主机控制连接⽰意图图中的MASTER （主机）是ALPHA3000变频器、PC 机或可编程控制器（PLC ），图中的SLAVE （从机，在虚线框内）是变频器。
变频器做为主机，只要将从机的RS485端⼦和主机的RS485同名端⼦相联接即可；如果⽤PC 机或PLC 做为主机，则要在主机和总线之间增加⼀个RS485的转接器。
RS458串⾏总线接⼝最多可连接31台变频器做从机，每⼀个从机变频器都有⼀个唯⼀的号码（ID ），主机依靠ID 来识别每⼀台从机。
2.2 RS485转换器RS485转换器采⽤DB9/DB9外形，带孔的⼀端为RS232，带针的⼀端为RS485。
转换器外带接线转换头把RS485端的DB9接线转换为螺丝接线柱，便于通讯线缆的安装和拆卸。
接线转换头上“A+”为485收/发正端,“ B-”为485收/发负端,“GND”为485地线。
RS485接⼝组成半双⼯⽹络，⼀般只需⼆根连线，为获得良好的抗噪声⼲扰性和较长的传输距离，建议采⽤屏蔽双绞线传输。
3通讯协议3.1概述3.1.1通讯⽅式采⽤USS协议。
主机和从机之间⽤轮询的⽅式来进⾏通讯。
由主机启动每⼀次通信，主机向从机变频器发送任务报⽂，从机接到主机的任务命令后返回响应报⽂并执⾏相应动作。
伟创AC90变频器说明书9附录二：RS485通讯协议ac90
9.2附录二： RS485通讯协议● 通讯协议简介AC90系列变频器标配RS485通讯接口，并采用国际标准的ModBus通讯协议进行的主从通讯。
用户可通过PC/PLC、上位机、主站变频器等实现集中控制（设定变频器控制命令、运行频率、相关功能码参数的修改，变频器工作状态及故障信息的监控等），以适应特定的应用要求。
● 应用方式1、AC90系列变频器具备接入RS485总线的“单主多从”控制网络。
主机使用广播命令（从机地址为0）时从机无应答。
2、AC90只提供RS485接口，异步半双工。
若外界设备的通讯口为RS232时，需要另加RS232/RS485转换器。
3、ModBus协议定义了串行通讯中异步传输的信息内容及使用格式，可分为RUT方式和ASCII方式。
AC90为RTU（远程终端单元）模式。
● 通讯帧结构通讯数据格式如下：字节的组成：包括起始位、8个数据位、校验位和停止位。
起始位 Bit1 Bit2Bit3Bit4Bit5Bit6Bit7Bit8校验位停止位一个帧的信息必须以一个连续的数据流进行传输，如果整个帧传输结束前超过1.5个字节以上的间隔时间，接收设备将清除这些不完整的信息，并错误认为随后一个字节是新一帧的地址域部分。
同样的，如果一个新帧的开始与前一个帧的间隔时间小于3.5个字节时间，接收设备将认为它是前一帧的继续，由于帧的错乱，最终CRC校验值不正确，导致通讯错误。
RTU帧的标准结构：帧头 3.5个字节的传输时间从机地址 通讯地址：0～247（十进制）（0为广播地址）命令代码 03H：读从机参数 06H：写从机参数 08H：回路自检测数据区 参数地址，参数个数，参数值等 CRC CHK 低位检测值：16位CRC校验值CRC CHK 高位帧尾 3.5个字节的传输时间177178在RTU 模式中，新的一帧以至少3.5个字节的传输时间停顿间隔作为开始。
紧接着传输的数据域依次为：从机地址、操作命令代码、数据和CRC 校验字，每个域传输字节都是十六进制的0...9，A...F。
rs485 原理
rs485 原理
RS485是一种串行通信协议，也称作EIA485或TIA485。
它是在RS485标准下工作的一种物理层通信协议，可以实现多个设备之间的远距离、高速、可靠的数据通信。
RS485采用差分信号传输方式，即发送数据和接收数据通过两根线分别传输。
其中一根线为A线，另一根线为B线，它们相互之间的电平差异表示不同的二进制数值。
当A线的电位高于B线时，表示二进制的0；当A线的电位低于B线时，则表示二进制的1。
RS485的通信方式采用半双工通信，意味着数据只能在一个方向上传输，在同一时间只能进行发送或接收操作。
为了实现多个设备之间的通信，RS485采用了一种主从结构的网络拓扑。
在网络中，一个设备可以充当主设备（Master），负责控制和调度通信的过程，其他设备则为从设备（Slave），按照主设备的指令进行数据的发送和接收。
RS485通信的主要特点是抗干扰能力强，传输距离远（最高可达1200米），传输速率高（最高可达10Mbps），适用于复杂的工业环境。
此外，RS485还支持多主设备的通信，可以实现多个主设备同时与多个从设备进行通信，灵活性较强。
总之，RS485是一种基于差分信号传输的半双工通信协议，通过A线和B线传输数据，采用主从结构的网络拓扑，具有抗干扰能力强、传输距离远、传输速率高等特点，广泛应用于工业自动化等领域。
关于RS485的详细说明
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通讯协议
附录1：RS485通讯协议1．概述CVF-G3/P3系列变频器中提供了RS485通讯接口，用户可通过PC/PLC实现集中监控(设定变频器的工作参数和读取变频器的工作状态)，以适应特定的使用要求。
本附录的协议内容即是为实现上述功能而设计的。
1.1 协议内容该串行通讯协议定义了串行通讯中传输的信息内容及使用格式。
其中包括：主机轮询（或广播）格式；主机的编码方法，内容包括：要求动作的功能代码，传输数据和错误检验等。
从机的响应也是采用相同的结构，内容包括：动作确认，返回数据和错误校验等。
如果从机在接收信息时发生错误，或不能完成主机要求的动作，它将组织一个故障信息作为响应反馈给主机。
1.2 适用范围1.2.1 适用产品CVF-G3/P3系列变频器1.2.2 应用方式⑴变频器接入具备RS485总线的“单主多从”PC/ PLC控制网。
⑵变频器接入具备RS485/ RS232（转换接口）的“点对点”方式的PC/ PLC监控后台。
2．总线结构及协议说明2.1 总线结构(1) 接口方式RS485（RS232可选，但需要电平转换附件）(2) 传输方式异步串行、半双工传输方式。
在同一时刻主机和从机只能有一个发送数据，而另一个只能接收数据。
数据在串行异步通讯过程中，是以报文的形式，一帧一帧发送。
⑶拓扑方式单主站系统，最多32个站，其中1个站为主机、31个站为从机。
从机地址的设定范围为0～30，31（1FH）为广播通讯地址。
网络中的从机地址必须是唯一的。
点对点方式实际是作为单主多从拓扑方式的一个应用特例，即只有一个从机的情况。
2.2 协议说明CVF-G3/P3系列变频器通讯协议是一种串行的主从通讯协议，网络中只有一台设备（主机）能够建立协议（称为“查询/命令）。
其它设备（从机）只能通过提供数据响应主机的查询/命令，或根据主机的命令/查询做出相应的动作。
主机在此处指个人计算机（PC）﹑工控机和可编程控制器（PLC）等，从机指变频器。
RS485通信原理
RS485通信原理首先，RS485是一种双向通信标准。
它采用差分传输信号，使用两条传输线（A和B）来传输数据。
传输线上电压的极性差异表示二进制位的取值，差分信号的抗干扰能力强，传输距离可以达到1200米。
RS485的通信原理基于主从模式，通信中主设备负责发送命令和请求，从设备响应并返回数据。
通信中的建立主从关系需要设备连接到共享总线上，并由主设备对从设备进行寻址。
通信过程中，主设备通过控制传输线上的电平来发送控制帧和数据帧，从设备通过检测传输线上的电平变化来解析和响应主设备的命令。
RS485通信的标准规定了通信帧的格式和传输速率。
通信帧一般分为两部分：一个起始位、8个数据位、可选的奇偶校验位和一个或多个停止位。
数据位可以是8位或9位，其中一个是奇偶校验位。
起始位和停止位用于标识一个数据帧的开始和结束。
通过RS485接口进行数据传输，通信数据通常是以字节为单位进行传输的。
每个字节在传输线上经过一系列的状态转换来表示，如发送开始位、发送数据位、发送奇偶校验位和发送停止位等。
从设备接收到信号后，需要进行解析和处理，包括检查校验位的有效性和解析数据位。
RS485通信使用多种协议进行数据交互，如MODBUS、Profibus和DMX512等。
协议是规定通信帧的格式、数据的含义以及通信过程的一系列规则和约定。
协议可以包括命令帧、响应帧、错误处理机制以及数据压缩和加密等功能。
RS485通信具有良好的可靠性和抗干扰能力。
通过差分传输和控制信号的特性，能够有效地抵抗电磁干扰和信号衰减。
同时，RS485可以实现多点通信，允许多个设备连接到同一总线上进行通信。
通过总线结构，可以降低通信成本和简化系统布线，提高系统的扩展性和灵活性。
总的来说，RS485通信原理是基于差分传输的双向通信标准，通过主从模式和控制帧的方式进行数据交互。
通过设备间的连接和寻址，实现主设备和从设备的通信。
RS485通信在工控领域具有广泛的应用，提供了一种可靠的数据传输方案，满足了工业环境下的实时、可靠性和抗干扰的要求。
RS485总线
RS-485RS485采用差分信号负逻辑，+2V～+6V表示“0”，- 6V～- 2V表示“1”。
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。
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。
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。
在低速、短距离、无干扰的场合可以采用普通的双绞线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;1. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps 。
2. 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，即抗噪声干扰性好。
3. 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(理论上的数据，在实际操作中，极限距离仅达1200米左右），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。
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。
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RS485主从式多机通讯协议
一、数据传输协议
此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。
它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如何回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。
它制定了消息域格局和内容的公共格式。
此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。
如果需要回应，控制器将生成反馈信息按本协议发出。
1、数据在网络上转输
控制器通信使用主—从技术，即仅一设备（主设备）能初始化传输（查询）。
其它设备（从设备）根据主设备查询提供的数据作出相应反应。
主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。
如果单独通信，从设备返回一消息作为回应，如果是以广播方式查询的，则从设备不作任何回应。
协议建立了主设备查询的格式：设备（或广播）地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。
从设备回应消息也由协议构成，包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。
如果在消息接收过程中发生一错误(无相应的功能码)，或从设备不能执行其命令，从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。
2、在对等类型网络上转输
在对等网络上，控制器使用对等技术通信，故任何控制都能初始和其它控制器的通信。
这样在单独的通信过程中，控制器既可作为主设备也可作为从设备。
在消息位，本协议仍提供了主—从原则，尽管网络通信方法是“对等”。
如果一控制器发送一消息，它只是作为主设备，并期望从设备得到回应。
同样，当控制器接收到一消息，它将建立一从设备回应格式并返回给发送的控制器。
3、查询—回应周期
（1）查询
查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。
数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。
错误检测域为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法。
（2）回应
如果从设备产生一正常的回应，在回应消息中的功能代码是在查询消息中的功能代码的回应。
数据段包括了从设备收集的数据。
如果有错误发生，功能代码将被修改以用于指出回应消息是错误的，同时数据段包含了描述此错误信息的代码。
错误检测域允许主设备确认消息内容是否可用。
二、传输方式
控制器能设置传输模式为RS485串行传输，通信参数为9600，n，8,1。
在配置每个控制器的时候，在一个网络上的所有设备都必须选择相同的串口参数。
地址功能代码数据数量数据1 ...….数据n CRC字节
每个字节的位
· 1个起始位
· 8个数据位，最小的有效位先发送
· 1个停止位
错误检测域
· CRC(循环冗余码校验)
三、消息帧
1．帧格式
传输设备将消息转为有起点和终点的帧，这就允许接收的设备在消息起始处开始工作，读地址分配信息，判断哪一个设备被选中（广播方式则传给所有设备），判知何时信息已完成。
错误消息也能侦测到并能返回结果。
消息发送至少要以10ms 时间的停顿间隔开始。
传输的第一个域是设备地址。
网络设备不断侦测网络总线，包括停顿间隔时间内。
当第一个域（地址域）接收到，每个设备都进行解码以判断是否发往自己的。
在最后一个传输字符之后，一个至少10ms 时间的停顿标定了消息的结束。
一个新的消息可在此停顿后开始。
整个消息帧必须作为一连续的流转输。
如果在帧完成之前有超过5ms时间的停顿时间，接收设备将刷新不完整的消息并假定下一字节是一个新消息的地址域。
同样地，如果一个新消息在小于5ms的时间内接着前个消息开始，接收的设备将认为它是前一消息的延续。
这将导致一个错误，因为在最后的CRC域的值不可能是正确的。
一典型的消息帧如下所示：
起始间隔设备地址功能代码数据数量及数据 CRC校验结束
2、地址域
消息帧的地址域包含一个字符8Bit。
可能的从设备地址是0...247 (十进制)。
单个设备的地址范围是1...247。
主设备通过将要联络的从设备的地址放入消息中的地址域来选通从设备。
当从设备发送回应消息时，也把自己的地址放入回应的地址域中，以便主设备知道是哪一个设备作出回应。
地址0是用作广播地址，以使所有的从设备都能认识。
3、如何处理功能域
消息帧中的功能代码域包含了一个字符8Bits。
可能的代码范围是十进制的1...255。
当然，有些代码是适用于所有控制器，有此是应用于某种控制器，还有些保留以备后用。
当消息从主设备发往从设备时，功能代码域将告之从设备需要执行哪些行为。
例如去读取当前检测参量的值或开关状态，读从设备的诊断状态，允许调入、记录、校验在从设备中的程序等。
当从设备回应时，它使用功能代码域来指示是正常回应(无误)还是有某种错误发生（称作异议回应）。
对正常回应，从设备仅回应相应的功能代码。
对异议回应，从设备返回一等同于正常代码的代码，但功能代码的最高位为逻辑1。
例如：一从主设备发往从设备的消息要求读一组保持寄存器，将产生如下功能代码：
0 0 0 0 0 0 1 1 （十六进制03H）
对正常回应，从设备仅回应同样的功能代码。
对异议回应，它返回：
1 0 0 0 0 0 1 1 （十六进制83H）
除功能代码因异议错误作了修改外，从设备将一独特的代码放到回应消息的数据域中，这能告诉主设备发生了什么错误。
主设备应对程序得到异议的回应后，典型的处理过程是重发消息，或者诊断发给从设备的消息并报告给操作员。
4、数据域
从主设备发给从设备消息的数据域包含附加的信息：从设备用于进行执行由功能代码所定义的行为所必须的数据。
如果没有错误发生，从设备返回的数据域包含请求的数据。
如果有错误发生，此域包含一异议代码，主设备应用程序可以用来判断采取下一步行动。
在某种消息中数据域可以是0长度。
例如，主设备要求从设备回应通信事件记录，从设备回应不需任何附加的信息。
数据域最长为70字节。
5、错误检测域
错误检测域包含一字节8Bits。
错误检测域的内容是通过对消息内容进行循环冗长检测方法得出的。
CRC 域附加在消息的最后，故CRC字节是发送消息的最后一个字节。
四、错误检测方法
1、超时检测
用户要给主设备配置一预先定义的超时时间间隔，这个时间间隔要足够长，以使任何从设备都能作为正常反应。
如果从设备检测到一传输错误，消息将不会接收，也不会向主设备作出回应。
这样超时事件将触发主设备来处理错误。
发往不存在的从设备的地址也会产生超时。
2、CRC检测
CRC域是一个字节，检测了整个消息的内容。
它由传输设备计算后加入到消息中。
接收设备重新计算收到消息的CRC，并与接收到的CRC域中的值比较，如果两值不同，则有误，从设备对本消息不作回应。
通讯网络只设有一个主机，所有通信都由他发起。
网络可支持254个之多的远程从属控制器，但实际所支持的从机数要由所用通信设备决定。