rs485通讯方式详解
RS485通信方式分析 了解485通信也就基本了解了422通信
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
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。
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通讯方式详解
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 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
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。
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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。