RS485通讯的方式

接口/总线/驱动

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描述

  随着RS485通讯方式应用的越来越广泛,对RS485的理解和认识也越来越重要,是每个做通讯、智能化系统、智能仪表相关工程人员的必须掌握的知识。

  RS485接线方式:

  RS485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扑结构,在同一总线上最多可以挂接32个节点。

  电缆:在低速、短距离、无干扰的场合可以采用普通的双绞线,反之,在高速、长线传输时,则必须采用阻抗匹配(一般为120Ω)的RS485专用电缆,而在干扰恶劣的环境下还应采用铠装型双绞屏蔽电缆。电缆屏蔽网单段需要接地,布线使需要与高压线缆分开布线。

  关于RS485接口的理解:

  485通讯接口一个对通讯接口的硬件描述,它只需要两根通讯线,即可以在两个或两个以上的设备之间进行数据传输。这种数据传输的连接,是半双工的通讯方式。在某一个时刻,一个设备只能进行发送数据或接收数据。

  (2)硬件通讯接口建立后,在进行数据传输的仪表之间需要约定一个数据协议,以使接收端能够解析收到的数据,这便是“协议”的概念。

  (3)通讯协议有统一标准的协议格式,如“ModBus”协议,标准的协议内容全面,包含的内容很多,但不易理解。由此,可以定义了一种协议,简单实用,这便是“自定义协议”。

  (4)包括ModBus协议、自定义协议。气涡轮兼容两种协议格式。

  RS485常用接头:

  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。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。

  现在将485总线容易出现故障的情况并且可以排除这些故障的方法罗列如下:

  1.由于485信号使用的是一对非平衡差分信号,意味485网络中的每一个设备都必须通过一个信号回路连接到地,以减少数据线上的噪音,所以数据线最好由双绞线组成,并且在外面加上屏蔽层作为地线,将485网络中的485设备连接起来,并且单端一个点可靠接地。

  2.在工业现场当中,现场情况非常复杂,各个节点之间存在很高的共模电压,485接口使用的是差分传输方式,有抗共模干扰能力,但是当共模电压大于+12V或者小于-9V时,超过485接收器的极限接收电压。接收器就无法工作,甚至可能会烧毁芯片和一起设备。可以在485总线中使用485光隔离中继器,将485信号及电源完全隔离,从而消除共模电压的影响。

  3.485总线随着传输距离的延长,会产生回波反射信号,如果485总线的传输距离如果超过100米,建议施工时在485通讯的首端和末端120欧姆的终端匹配电阻。

  4.485总线中485节点要尽量减少与主干之间的距离,一般建议485总线采用手牵手的总线拓扑结构。星型结构会产生反射信号,影响485通信质量。

  5.影响485总线的负载能力的因素:通讯距离,线材的品质,波特率,转换器供电能力,485设备的防雷保护,485芯片的选择。

  6.485信号线可以和强电电源线一同走线。在实际施工当中,由于走线都是通过管线走的,施工方有的时候为了图方便,直接将485信号线和电源线绑在一起,由于强电具有强烈的电磁信号对弱电进行干扰,从而导致485信号不稳定,导致通信不稳定。

  7.485信号线可以使用平行线作为布线,也可以使用非屏蔽线作为布线。由于485信号是利用差模传输的,即由485+与485-的电压差来作为信号传输。如果外部有一个干扰源对其进行干扰,使用双绞线进行485信号传输的时候,由于其双绞,干扰对于485+,485-的干扰效果都是一样的,那电压差依然是不变的,对于485信号的干扰缩到了最小。同样的道理,如果有屏蔽线起到屏蔽作用的话,外部干扰源对于其的干扰影响也可以尽可能的缩小。

  8.485总线必须要接地。在很多技术文档中,都提到485总线必须要接地,但是没有详细的提出如何接地。严格的说,485总线必须要单点可靠接地。单点就是整个485总线上只能是有一个点接地,不能多点接地,因为将其接地是因为要将地线(一般都是屏蔽线作地线)上的电压保持一致,防止共模干扰,如果多点接地适得其反。

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