RS-485总线理论以及实际应用
监控摄像机RS485总线现场实际应用

监控摄像机RS485总线现场实际应用一、关于监控摄像机RS485总线的几个概念1、RS485总线的通讯距离呆以达到1200米根据485总线结构理论和标准,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有会降低通讯距离。
2、监控摄像机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台和蔼56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总线一定要是手牵手式的总线结构,坚决杜绝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。
RS485总线应用与选型指南

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。
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。
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。
485通讯一定要看的资料

发布者:ourdev网友teltiumRS-485总线的理论与实践 作者:北京和利时系统工程公司开发部(100096)虞日跃 史洪源摘 要:阐述了 RS-485总线规范,描述了影响 RS-485总线通信速率和通信可靠性的三个因 素,同时提出了相应的解决方法并讨论了总线负载能力和传输距离之间的具体关系。
关键词:RS-485 现场总线 信号衰减 信号反射当前自动控制系统中常用的网络,如现场总线CAN、Profibus、INTERBUS-S以及 ARCNet的物理层都是基于 RS-485的总线进行总结和研究。
1、 EIA RS-485标准在自动化领域,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:a接收器的输入电阻 RIN≥12kΩ;a驱动器能输出±7V的共模电压;a输入端的电容≤50pF;a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);a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。
2、 影响RS-485总线通讯速度和通信可靠性的三个因素2.1 在通信电缆中的信号反射在通信过程中,有两种信号因导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。
阻抗不连续,信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,信号在这个地方就会引起反射,如图 1所示。
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。
rs485通讯

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总线的原理与应用设计
摘要在自动化领域,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。
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本文在第一章阐述RS-485总线理论,第二章简述了通信领域中RS-485的特点。
最后在第三章中介绍了RS-485应用中的一些细节问题。
关键词:RS-485 总线网络目录摘要 (i)目录 (ii)第1章前言 (1)第2章 RS-485总线 (2)2.1概述 (2)2.2RS-485总线的理论 (2)第3章通信领域中的RS485 (4)3.1RS-485总线特点 (4)3.1.1 阻抗不连续 (4)3.1.2 RS-485接地问题 (4)3.1.3 RS-485的总线结构及传输距离 (5)3.2影响RS-485总线速度和可靠性的三个因素 (5)3.2.1 在通信电缆中的信号反射 (5)3.2.2 在通讯电缆中的信号衰减 (7)3.2.3 在通讯电缆中的纯阻负载 (8)3.3RS-485总线的负载能力和电缆长度之间的关系 (9)3.4分布电容对RS-485总线传输性能的影响 (10)第4章 RS-485的应用 (12)4.1RS-485的电源选择 (12)4.2RS-485的硬件设计 (12)4.3RS-485网络的建立 (13)4.4提高RS-485通信效率 (13)4.5RS-485系统的维护 (15)第5章结束语 (15)致谢 .................................... 错误!未定义书签。
rs485集线器原理
rs485集线器原理RS485集线器原理一、引言RS485集线器是一种常用的数据通信设备,用于将RS485总线上的多个设备连接在一起,实现数据的传输和集中管理。
本文将从RS485集线器的工作原理、特点和应用等方面进行介绍。
二、RS485总线简介RS485总线是一种多点通信总线,可以实现多个设备在同一总线上进行通信。
它采用差分传输方式,使用两根数据线分别传输正负信号,具有抗干扰能力强、传输距离远等优点,因此广泛应用于工业自动化领域。
三、RS485集线器的工作原理RS485集线器主要通过信号的放大和重构来实现数据的传输和分配。
其工作原理如下:1. 信号放大:RS485集线器通过内部的驱动电路将接收到的信号进行放大,以确保信号能够有效地传输到下一个设备。
2. 信号重构:RS485集线器会对接收到的信号进行重新构造,保证信号的质量和稳定性,从而提高数据传输的可靠性。
3. 数据分配:RS485集线器可以将主控设备发送的数据分配给总线上的每个设备,也可以将总线上各个设备发送的数据集中传输给主控设备。
四、RS485集线器的特点1. 多设备连接:RS485集线器可以连接多个RS485设备,实现多点通信,方便进行数据的传输和管理。
2. 长距离传输:RS485集线器采用差分传输方式,具有抗干扰能力强、传输距离远的特点,适用于工业环境中长距离的数据传输。
3. 高速传输:RS485集线器支持高速数据传输,能够满足大部分工业自动化系统对数据传输速度的要求。
4. 灵活可扩展:RS485集线器可以根据实际需求进行灵活的扩展和配置,方便进行系统的升级和维护。
五、RS485集线器的应用RS485集线器广泛应用于工业自动化领域,常见的应用场景包括以下几个方面:1. 工业控制:RS485集线器可以连接多个工业控制设备,实现数据的传输和集中管理,方便进行系统的监控和控制。
2. 仪器仪表:RS485集线器可以连接多个仪器仪表,实现数据的采集和传输,方便进行数据的分析和处理。
RS485总线知识讲解
RS485的特点: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RS485电路:(1)通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485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。
1、485总线布线和采用什么样的线?RS-485总线最好采用终端匹配的总线型结构拓扑结构,用一条单一、连续的信号通道总线将各个节点串联起来,从总线到每个节点引出线长度应尽量短,以便引出线中的反射信号对总线影响最低。
应该采用d、e和f的接法,总线式,而不能采用星型接法。
RS485芯片介绍及典型应用电路
RS485芯片介绍及典型应用电路1. 高传输速率:RS485支持最高10Mbps的传输速率,可以满足大部分应用场景的需求。
2.长传输距离:RS485可以支持最长1200米的传输距离,适用于需要跨越大面积的数据传输场景。
3.多节点通信:RS485支持多节点的串行通信,最多可以连接32个节点,可以灵活实现多节点之间的数据传输。
4.抗干扰能力强:RS485采用差分信号传输方式,具有较强的抗干扰能力,适用于工业环境等电磁干扰较大的场景。
1.工业控制系统:RS485适用于工业自动化领域的数据传输需求,可以连接传感器、执行器等设备与主控系统进行数据交互。
例如,将温湿度传感器、压力传感器等设备通过RS485接口连接到PLC(可编程逻辑控制器)上,实时采集数据并控制工业过程。
2.电力系统监测:RS485经常用于电力系统的远程监测和控制,可以连接电表、断路器等设备与监测中心进行数据传输。
例如,电网运营商可以使用RS485通信将多个电表的电能数据传输到监测中心,实现对电力系统的远程监控和管理。
3.楼宇自动化系统:RS485可以应用于楼宇自动化系统中,实现楼宇内各种设备的控制和管理。
如,将空调、照明、门禁等设备连接到一台中央控制器,通过RS485通信与中央控制器进行数据传输,实现智能化的楼宇管理。
4.网络通信设备:RS485芯片可以用于网络通信设备的数据传输,如路由器、交换机等设备与服务器之间的通信。
通过RS485接口,这些设备可以实现高速、长距离的数据传输,提高网络通信的稳定性和可靠性。
在RS485通信电路中,常见的典型应用电路是星型拓扑结构和总线拓扑结构。
星型拓扑结构下,每个设备都与主控制器直接相连,主控制器可以独立与每个设备进行通信。
这种拓扑结构适用于相对较小的系统,例如楼宇自动化系统中的一栋大楼。
总线拓扑结构下,多个设备通过RS485通信连接成一条总线,主控制器与总线相连,可以与总线上的任意设备进行通信。
这种拓扑结构适用于较大规模的系统,例如电力系统监测中的多个监测点。
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RS-485总线理论以及实际应用
(发布日期:2005-12-12 17:22:00)发布单位:美安科技浏览人数:282 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缆的特性阻抗同样大小的终端电阻的原理就是为了减小信号
反射。
从理论上分析,在传输电缆的末端只要跨接了与电缆特性阻抗相匹配的终端电阻,就能有效的减少信号反射。
但是,在实现应用中,由于传输电缆的特性阻抗与通讯波特率等应用环境有关,特性阻抗不可能与终端电阻完全相等,因此或多或少的信号反射还会存在。
信号反射对数据传输的影响,归根结底是因为反射信号触发了接收器输入端的比较器,使接收器收到了错误的信号,导致CRC校验错误或整个数据帧错误。
这种情况是无法改变的,只有尽量去避免它。
2、RS-485接地问题
仅仅用一对双绞线将各个接口的A、B端连接起来,而不对RS-485通信链路的信号接地,在某些情况下也可以工作,但给系统埋下了隐患。
RS-485接口采用差分方式传输信号并不需要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。
但应该注意的是收发器只有在共模电压不超出一定范围(-7V至+12V)的条件下才能正常工作。
当共模电压超出此范围,就会影响通信的可靠直至损坏接口。
如图1所示,当发送器A向接收器B发送数
据时,发送器A的输出共模电压为VOS,由于两个系统具有各自独立的接地系统存在着地电位差VGPD,那么接收器输入端的共模电压就会达到
VCM=VOS+VGPD。
RS-485标准规定VOS≤3V,但VGPD可能会有很大幅度(十几伏甚至数十伏),并可能伴有强干扰信号致使接收器共模输入VCM超出正常围,在信号线上产生干扰电流轻则影响正常通信,重则损坏设备。
3、RS-485的总线结构及传输距离
RS-485支持半双工或全双工模式。
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,最好采用一条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。
在使用RS485接口时,对于特定的传输线经,从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数,这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。
当数据信号速率降低到90Kbit/S以下时,假定最大允许的信号损失为6dBV时,则电缆长度被限制在1200M。
实际上,在实用时是完全可以取得比它大的电缆长度。
当使用不同线径的电缆。
则取得的最大电缆长度是不相同的。
方案设计
以下以一个例子来说明RS-485的应用:
一个大学食堂有三层,有12台POS机,每层楼有4台POS机,他们是RS-485的接口,控制POS机的电脑接RS-232接口,传统的解决方案是:
采用这种老式布线结构存在以下几种缺陷。
1>、RS-485总线受差分信号传输特点的限制总线长度一般在1200米左右,采用这种老式布线结构,可布线覆盖面积十分有限(一般为几百平方米)。
有时为了拓宽传输距离不得不采用中继器。
同时亦加大了布线过程中出现问题的可能性。
2>、一般大型考勤门禁系统都装有为数众多的门禁控制器,采用这种老式布线结构,所有门禁控制器共享同一根RS-485总线。
当任一控制器RS-485端口短路,都会影响整个门禁系统的正常工作。
在众多的门禁控制器中查找故障所在,不仅加大了工作量,也增加了维护成本。
3>、由于RS-485总线布线比较复杂,在考勤门禁系统中绝大部分工程费用和时间都浪费在布线环节。
而RS-485总线布线的复杂程度与总线的长短和设备的挂接数目有很大关系。
特别在大型系统中显得由为突出。
采用这种老式布线结构无疑加大了布线的难度。
4>、由于地理环境的原因,在相距一定距离的设备之间总是存在地电位不平衡的问题。
有时即使距离很近问题依然存在。
这种环境造成的因素,在老式布线结构中很难综合解决。
甚至造成整个系统无法启动。
虽然通过处理地电位可暂时解决部分问题,但时隔不久同样问题又会再次出现。
针对上面出现的一些缺陷,三旺通信公司开发出一款新产品,它采用独特的等位分差隔离技术和高效的总线分割集中技术能有效解决工程布线中常见的地电位差异、阻抗匹配及雷击问题。
用户可以轻易改善RS-485/RS-422总线结构,分割网段,提高通信可靠性。
当雷击或者设备故障产生时,出现问题的网段将被隔离,以确保其他网段的正常工作。
重新的解决方案如下:
应用此方案可以有效的解决采用第一种方案存在的缺陷,它有如下几点好处:
1>、采用星型结构连接RS-485总线,在有效利用接口的情况下布线覆盖面积大大提高(一般为几平方千米)。
2>、有八个下位机端口,且每个端口都具有短路保护功能,并能工作在关断模式。
对大型考勤门禁系统,通过分摊门禁控制器到八个端口不仅可以减少单个RS-485总线的负荷,同时有效的提高了整个系统的可靠性。
当任一控制器
RS-485端口短路,只会影响其所在RS-485总线系统,不会影响其他接口连接的RS-485系统的正常工作。
3>、可以使得RS-485系统布线过程变的简单和快洁,从而有效的减少了工程的费用和时间。
4>、各端口间存在3000V隔离。
对于由环境问题带来的布线问题,只需把问题显著的区域用单独端口进行连接集中处理,将会有效的解决地电位带来的布线问题。
4、注意事项
4.1 很多人往往都误认为RS-422串行接口是RS-485串行接口的全双工版本,
实际上,它们在电器特性上存在着不少差异,共模电压范围和接收器输入电阻不同使得该两个标准适用于不同的应用领域。
RS-485串行接口的驱动器可用于RS-422串行接口的应用中,因为RS-485串行接口满足所有的RS-422串行接口性能参数,反之则不能成立。
对于RS-485串行接口的驱动器,共模电压的输出范围是-7V和+12V之间;对于RS-422串行接口的驱动器,该项性能指标仅有±7V。
RS-422串行接口接收器的最小输入电阻是4KΩ;而RS-485串行接口接收器的最小输入电阻则是12KΩ。
4. 2 RS-485总线在实际工程中总是出现一些接线的问题,注意,在接传输线时一定要
用同样的双绞线或者同样的电缆,有些人一段使用双绞线,由于双绞线长度不够或者在中间接上一段电话线或者是其他的线,这样阻抗就不连续,产生很大的反射信号,通信的是不能正常进行的。
5、结束语
RS-485总线,具有高噪声抑制、宽共模范围、长传输距离、冲突保护等特性,但还需要考虑合理的应用和网络布局、连续的信号通道、周全的保护措施等,在设计之初就应有总体规划。
随着光纤通信和以太网技术的发展,RS-485总线的数据传输距离会更远。