RS485線是什么?和工業(yè)路由器有什么關(guān)系?
隨著單片機技術(shù)的成熟,智能儀表得到了迅速的發(fā)展,目前,國際上的儀器市場基本上都被智能儀表所壟斷,這可以歸結(jié)為企業(yè)信息化的需求,而擁有聯(lián)網(wǎng)通信接口是企業(yè)在選擇儀器時的一個必要條件。剛開始是數(shù)據(jù)模擬信號輸出簡單過程量,后來儀表接口是RS232接口,這種接口能夠?qū)崿F(xiàn)點對點的通信,但是不能實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能,隨后RS485的出現(xiàn),解決了這個問題。
通常情況下,網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)為端點匹配的“總線”式。在建立網(wǎng)絡(luò)的過程中,需要注意的問題有:

(1)用一根雙絞線作為總線,串聯(lián)各種結(jié)點,總線與各結(jié)點之間的引線要盡可能地縮短,這樣,引線中的反射信號就會對總線的信號產(chǎn)生較小的干擾。一些不正確的網(wǎng)絡(luò)連接在短距離、低速率下仍然可以正常工作,但是當通信距離變得更長或者通信速率變得更高的時候,它的負面效應(yīng)就會變得更大,這主要是因為信號在各個分支的末端被反射后,與原來的信號進行了重疊,從而導(dǎo)致了信號質(zhì)量的降低。
(2)要注意母線特性阻抗的連續(xù)性,因為當出現(xiàn)不連續(xù)時,會出現(xiàn)信號反射現(xiàn)象。出現(xiàn)中斷的原因有以下幾種:一條總線的不同部分使用不同的電纜;一條總線上的收發(fā)機太多;另一條分支線太長。總而言之,應(yīng)當設(shè)置一個單一的,連續(xù)的信號信道作為公共汽車。
PLC通常有多種485界面,但485界面為“半雙工”,也就是說,只有主機才能同時對主機進行傳輸,而主機才能對主機進行傳輸,而主機則對主機進行傳輸。
在讀取多個通訊設(shè)備上的數(shù)據(jù)的時候,需要指出的是,485在物理層就是不支持多個設(shè)備數(shù)據(jù)同時上傳的,在軟件上面,雖然可以通過地址來區(qū)分數(shù)據(jù),但是在硬件上,會對芯片產(chǎn)生灌電流,從而燒毀設(shè)備,因此,我們推薦將485轉(zhuǎn)成 POWERSBUS。在總線上經(jīng)由 POWERBUS傳輸,然后返回485,從而避免了因多個地點并聯(lián)通信而引起的問題。
1.RS-485的電特征:用+(0.2至6) V的兩條線路之間的電壓差來表示邏輯“1”;用-(0.2至6) V的兩條線路之間的電壓差來指示邏輯“0”。界面信號的電平低于RS-232-C,這樣就不容易破壞界面電路的晶片,而且這個電平和 TTL電平是相容的,可以很容易地和 TTL電路相連。
2.RS-485能以10 Mbps的速度進行數(shù)據(jù)傳送。
3.RS-485接口由于使用了均衡驅(qū)動電路與差分式接收電路相結(jié)合,提高了系統(tǒng)的抗共模擾動性能,表現(xiàn)為良好的抗雜波擾動性能。
4.RS-485的最大通訊距離是1219米左右,最大通訊速度是10 Mb/s,通訊速度是與通訊距離成反比的,通訊速度必須是100 Kb/s的通訊速度,若通訊距離較遠,則需增加485轉(zhuǎn)發(fā)器。通常情況下,RS-485最多能支持32結(jié)點,若采用專用的485芯片,則能支持128結(jié)點或256結(jié)點,最高能支持400結(jié)點。

由RS485接口構(gòu)成的半雙工網(wǎng)路,通常為二線制(過去為四線制,但僅能達到點到點通訊模式,現(xiàn)在已很少見),主要使用的是帶屏蔽的雙絞線。此布線方法是一種總線拓撲結(jié)構(gòu),一條線路上最多可懸掛32個節(jié)點。RS485通訊系統(tǒng)通常使用一臺主從通訊模式,也就是一臺主從通訊模式。許多時候,RS-485通訊鏈僅僅是通過一對“A”,“B”兩個端口之間的一條雙絞線來實現(xiàn)的。該RS485接口連接器使用了DB-9的9芯的插頭座,并且使用DB-9 (pin)作為與智能終端的RS485的接口,使用了與鍵盤相連接的RS484的接口。如上圖低功耗DTU工業(yè)網(wǎng)關(guān)搭載的就是DB9接口。
另外一個問題是信號地,在很多情況下,以上的連接方法都是能夠正常工作的,但是卻存在著很大的安全隱患,這主要有兩個原因:(1)共模干擾問題:RS-485接口采用的是差分方式傳輸信號的方式,它不需要針對某一參考點來檢測信號,系統(tǒng)只需要檢測兩線之間的電位差就可以了。但是,很多人都忽略了一個問題,那就是RS-485的共模電壓在-7到+12 V之間。在這種情況下,如果系統(tǒng)中的共模電壓超過了這個閾值,將嚴重地影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,嚴重時還會對系統(tǒng)的接口造成破壞。(2)電磁干擾問題:在發(fā)射驅(qū)動器的輸出信號中,公共模式部分需要一條回傳路徑,如果沒有一條低阻性的回傳路徑(信號接地),則將以輻射的方式傳回源,使整條總線象一根巨型天線,將電磁波發(fā)射出去。 因為 PC機的默認配置只有RS232接口,所以可以通過以下兩種方式來獲得 PC機的RS485電路:(1)利用RS232/RS485轉(zhuǎn)換電路,將 PC機串口RS232信號轉(zhuǎn)換為RS485信號。在情況較為復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境中,最好的辦法就是選擇防浪涌帶隔離罩的產(chǎn)品。(2)利用 PCI多串口接口卡,可直接選擇具有RS485型輸出信號的擴展卡;
在低速、短距離、無干擾的場合,可以使用普通的雙絞線,相反,如果在高速、長線傳輸?shù)臅r候,就需要使用阻抗匹配(通常是120Ω)的RS485專用電纜(STP-120Ω(forRS485& CAN) one pair 18 AWG),而在干擾嚴重的環(huán)境下,還應(yīng)該使用鎧裝型雙絞屏蔽電纜(ASTP-120Ω(forRS485& CAN) one pair 18 AWG)。當使用RS485接口的時候,針對特定的傳輸線路,從RS485接口到負載其數(shù)據(jù)信號傳輸所允許的最大電纜長度與信號傳輸?shù)牟ㄌ芈食煞幢龋@個長度數(shù)據(jù)主要是受信號失真及噪聲等影響。理論上,當通信速率在100 Kbps及以下時,RS485的最長傳輸距離可達1200米。但是,在實際應(yīng)用中,傳輸?shù)木嚯x也取決于芯片及電纜的傳輸特性。在發(fā)送時,可通過添加中繼器來實現(xiàn)信號的放大,最多可添加8個中繼器,即RS485的最大發(fā)送距離為9.6 km。若真的要遠距離傳送,則利用光纖作為傳送媒介,在發(fā)送和接收端增加一臺光電轉(zhuǎn)換器,多模光纖的傳送距離為5-10 km,單模光纖的傳送距離可達到50 km。

























