rs485-RTU 總線介紹 布線規則和方法 傳輸距離 |
在要求通信距離為幾十米到上千米時,廣泛采用RS-485串行總線標準。RS-485采用平衡發送和差分接收,因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發器具有高靈敏度,能檢測低至200mV的電壓,故傳輸信號能在千米以外得到恢復。 RS-485采用半雙工工作方式,任何時候只能有一點處于發送狀態,因此,發送電路須由使能信號加以控制。 RS-485用于多點互連時非常方便,可以省掉許多信號線。應用RS-485 可以聯網構成分布式系統。RS-485的”節點數”主要是依”接收器輸入阻抗”而定;根據規定,標準RS-485接口的輸入阻抗為≥12KΩ,相應的標準驅動節點數為32個。為適應更多節點的通信場合,有些芯片的輸入阻抗設計成1/2負載(≥24KΩ)、1/4負載(≥48KΩ)甚至1/8負載(≥96KΩ),相應的節點數可增加到64個、128個和256個。 以泓格的I/O模塊為例,每個485網絡最多的節點為256個,加中繼I-7510后,每個485網只要工作在不同的波特率:1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200之下,就可以允許相同的地址號。所以中繼模塊不但可以使通訊距離增加,還可以增加節點數。 泓格模塊的485網絡中節點數最大為:256*8=2048個。本文闡述了RS-485雙向串行總線的特點、RS-485總線在實際應用中的布線規則、拓撲結構的方法。 485總線的特點 485總線采用了平衡發送和差分接收接口標準。在發送端將串行口的TTL電平信號轉換成差分信號由A、B兩線輸出,經過雙絞線傳輸到接收端后,再將差分信號還原成TTL電平信號。因此具有極強的抗共模干擾能力,加之總線收發器靈敏度很高,可以檢測到低至200mV的電壓。故傳輸信號經過千米以上的衰減后都可以完好恢復。 在100kbit/s的傳輸速率下,通信距離可以達到1200米左右。如果通信距離較短,其最大傳輸速率可達10Mbit/s。如果需傳輸更長的距離,需要增加485中繼器。RS-485采用半雙工工作方式,支持多點數據通信。RS-485總線網絡拓撲一般采用終端匹配的總線型結構。 即采用一條總線將各個節點串接起來,不支持環形或星型網絡。如果需要使用星型結構,就必須使用485中繼器或者485集線器。RS-485/422總線一般最大支持32個節點,如果使用特制的485芯片,可以達到256個節點或更多。 485總線布線規則 為了避免數據傳輸錯誤,在485總線的布線設計和施工中,應特別注意以下幾點: ①、由于485總線傳送的是一對差分信號,485網絡上各設備之間的數據傳輸線最好采用外加屏蔽層的雙絞線,屏蔽層應在一個點可靠接地。 ②、在工業現場應用中,如果現場干擾源非常復雜,各節點之間可能存在很高的共模電壓。雖然485接口使用的是差分傳輸方式,具有抗共模干擾能力。但是當共模電壓大于+12V或者小于-9V時,就超過了485接收器的極限接收電壓,接收器將無法工作,甚至可能燒毀芯片和設備。此時,應在485總線網絡中使用485光隔離中繼器,從而消除共模電壓的影響。 ③、隨著傳輸距離的延長,485總線網絡上會產生回波反射信號。如果485總線的傳輸距離超過100米,建議在485網絡的開始端和結束端并接120Ω電阻。 ④、一般應采用手牽手的總線拓撲結構。最好不要采用星型拓撲結構。否則會產生反射信號,影響通信質量。要盡量減少節點設備與主干線路之間的距離,如果在實際應用中必須距離較遠,應使用485中繼器接出一個485總線的分支。如果實際應用中一定要使用星型拓撲結構,則必須使用485集線器。 ⑤、必須重視485總線的負載能力,影響負載能力的因素有:接在主計算機串口的485轉換器的供電能力,通訊距離,485數據線材的品質,波特率等。 無源型的485轉換器是從計算機的串口竊電,供電力較差,帶負載能力不足。如果485網絡上的設備比較多,應使用帶電源的485轉換器。選用好的485專用通訊線纜,盡可能使用低的波特率。使用485中繼器或者485集線器,都可以提高485總線的負載能力。 485總線布線方法 在485總線的簡單應用中,一般采用總線型的拓撲結構布線方式。但是在比較復雜的系統中,總線型拓撲結構的布線施工不但非常繁瑣,而且還浪費了大量的連線。靈活利用485集線器或485中繼器,可以將總線型的拓撲結構連接成星形或樹型的拓撲結構。大大的方便了前期施工和后期的維修工作。 485總線星形拓撲結構 485總線樹型拓撲結構 RS485總線傳輸距離 485總線在我們常見的門禁系統布線中經常用到,但是大多數人并不了解。RS485總線采集模塊的使用也是比較廣泛的,在要求通信距離為幾十米到上千米時,廣泛采用RS-485串行總線標準。RS-485采用平衡發送和差分接收,因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發器具有高靈敏度,能檢測低至200mV的電壓,故傳輸信號能在千米以外得到恢復。RS-485采用半雙工工作方式,任何時候只能有一點處于發送狀態,因此,發送電路須由使能信號加以控制。RS-485用于多點互連時非常方便,可以省掉許多信號線。應用RS-485可以聯網構成分布式系統,其允許最多并聯三十二臺驅動器和三十二臺接收器。 RS-485最大的通信距離約為一千兩百一十九米,最大傳輸速率為10Mb/S,傳輸速率與傳輸距離成反比,在100Kb/S的傳輸速率下,才可以達到最大的通信距離。理論上通信速率在100Kpbs及以下時,RS485的最長傳輸距離可達一千兩百米,但在實際應用中傳輸的距離也因芯片及電纜的傳輸特性而所差異。在傳輸過程中可以采用增加中繼的方法對信號進行放大,最多可以加八個中繼,也就是說理論上RS485的最大傳輸距離可以達到九點六公里。如果真需要長距離傳輸,可以采用光纖為傳播介質,收發兩端各加一個光電轉換器,多模光纖的傳輸距離是五公里到十公里,而采用單模光纖可達五十公里的傳播距離。 RS-485接口信號電平比RS-232-C降低了,就不易損壞接口電路的芯片,且該電平與TTL電平兼容,可方便與TTL電路連接。數據最高傳輸速率為10Mbps,RS-485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合,抗共模干擾能力增強,即抗噪聲干擾性好。因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性,長的傳輸距離和多站能力等上述優點就使其成為首選的串行接口。因為RS485接口組成的半雙工網絡一般只需二根連線,所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。RS485接口連接器采用DB-9的九芯插頭座,與智能終端RS485接口采用DB-9孔,與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB-9針。 485總線數據采集模塊應用范圍,工控產品開發,機房、無塵車間環境控制,移動數據采集站,畜牧養殖環境控制,種植水養環境控制,倉庫冷藏冷鏈環境控制,機械、消防、石化、建筑、電力、交通等各行業RS485總線工業自動化控制系統中。像模擬量轉485采集模塊就是一款將遠程現場的模擬量信號采集至計算機的設備,其利用RS-485總線作為數據通信線路,能夠同時將八路模擬量輸入至模塊,4-20mA信號轉為485通信,或者0-10V信號轉為485通訊的智能模塊,采用十二位和十六位的高精度A/D轉換器電路組成,并通過RS-485總線傳輸至計算機。 |
發布時間:2019.12.17 新聞來源: 瀏覽次數: |
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