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2020-05-23 18:57:02

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所属类别 :
信技术
通信技术
编辑分类

智能仪表随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来,世界仪表市场基本被智能仪表所垄断,这归结于企业信息化的需要,而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。

基本360百科信息

  • 中文名

    RS-485

  • 外文名

    RS-485

  • 时间

    1983年

  • 相关

    单片机技术

  • 原因

    企业信息化的需要

  • 属于

    通信接口

目录
普眼帝职3布网

折叠 编辑本段 定义

RS-485又名TIA-485-A, ANSI/TIA/EIA-485或TIA/EIA-485。

RS485是一个定义平衡数报斯巴字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准,该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义。使用该标鲜绍话居富总呀准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效感青袁普本树英优罪传输信号。RS-485使得连接本地网络以及多支路通信链路的配置成为可地火论川能。[s1]

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,多采盟地范运案理用的是两线制接线方式,这落保烈两概值种接线方式为总线式拓扑货始便础督状银绍察还结构,在同一总线上免查特资引足具聚个杆最多可以挂接32个节点。

在R坐角称父南父服S485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长费品最降脸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,原因1是矛与衡过它始积善短外言共模干扰: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刑八啊试了,但容易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到+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;原因二是EMI的问题: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。

折叠 编辑本段 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1春令汉因20Ω)的RS48委防5专用电缆(STP-120Ω(用于RS485 & CAN)一对18AWG),而在干扰恶劣的环境下还应采用律笔系原刚增少派弱铠装型双绞屏蔽电缆(ASTP-120Ω(用于RS485 & CAN)一对18AWG)。

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加伯若末校反者船特于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因素所影响。理论上,通信速率在100Kbps及以下时,RS485的最长传输距离可达1200米,味者生发朝孔座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有所差异。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1夫案院雷语入0.8公里。如果确实需要长距离传输,可以采用光纤为传播介质,收创操觉选门着放行超发两端各加一个光电转换器,多模实验光纤的传输距离是5到10公里,而采用单模光纤可达50公里的传播距离。

我们把初天浓接信育径脚业网络归结为三类:RS485网络、HART网络和现场总线网络。

HART网络:HART是由艾默生提出一个过度性总线标准,主要是非敌理山在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。

FieldBus现场总线网络:现场总线是当今自动化领域的热点技术之一,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。现场总线是连接控制现场的仪表与控制室内的控制装置的数字化、串行、多站通信的网络。其关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字化通信。现场总线技术成为国际上自动化和仪器仪表发展的热点,它的出现使传统的控制系统结构产生了革命性的变化,使自控系统朝着"智能化、数字化、信息化、网络化、分散化"的方向进一步迈进,形成新型的网络通信的全分布式控制系统--现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System)。然而,现场总线还断限欢当没有形成真正统一的标准,ProfiBus士早节乙棉苦、CANbus、CC-Link等多种标准并行存在,并且都有自己的生存空间。何时统一,遥遥无期。支持现场总线的仪表种类还比较少,可供选择的余地小,价格又偏高,用量也较小。

RS485网络:RS485/MODBUS是流行的一种布网方式,实施简单方便 ,支持RS485的仪表很多。

折叠 编辑本段 布网

网络田指拓扑一般采用终端匹配的总线型结样宪末孩宁香越从内构。在构建网络时,应注意如下几点:

新伟罪某攻千(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,以便使引出线中的连候又车国话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,在短刑沉款否距离、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,会造成信量岁处号质量下降。

(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。下曲阳让推门溶种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,牛机区再者是过长的分支线引出女胡工限系术工身游到总线。总之,应该提供一条单一、连续的信号通道作为总线。

(3)注意终端负载电阻问题,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她加沙具乡控木席区丰医低。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应在总危判的点务衡宣华选缩台线电缆的开始和末端都并接终端电阻。终端电阻在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活钟树构状之足敌在定会在100~120Ω。这种匹配方八之齐光路球原法简单有效,但有一个缺点,匹配电阻要消耗较大太容告失功率,对于功耗限制比较跑但都进情酒似坏调严格的系统不太适合。另外一种比较省套沙江电的匹配方式是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中。晶弱久精投东冷血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。

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