rs485知识总结
RS485接口知识
一、什么是RS-485接口?它比RS-232-C接口相比有何特点?答:由于RS-232-C接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下四点:(1)接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
(2)传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps。
(3)接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。
(4)传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺,实际上也只能用在50米左右。
针对RS-232-C的不足,于是就不断出现了一些新的接口标准,RS-485就是其中之一,它具有以下特点:(1)RS-485的电气特性: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RS-232-C降低了,就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。
(2)RS-485的数据最高传输速率为10Mbps(3)RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性好。
(4)RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺,实际上可达3000米,另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器,即单站能力。
而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。
即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。
(5)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)。
RS485通讯基础知识
通过在物联网中应用RS485通讯协议,可以 实现各种设备的互连互通,提升设备的智能 化和自动化水平。例如,在智能家居中,利 用RS485通讯协议可以实现家庭内部各种智 能设备的互联,方便用户进行集中控制和管
理。
THANKS
感谢观看
数据传输速率
传输速率范围
RS485的数据传输速率通常在9600bps至 115200bps之间。
波特率选择
根据实际应用需求,选择合适的数据传输速率 以平衡通讯性能和实时性要求。
波特率校验
在数据传输过程中,需要对传输的波特率进行校验,以确保数据传输的准确性 。
地址码与数据传
地址码设置
在RS485通讯中,每个设备都有一个 唯一的地址码,用于标识发送和接收
通讯距离与线材选择
RS485通讯的通讯距离与线材的选择密切相关。一般来说,线材的电阻越小,传输距离越远。常用的 线材有双绞线、同轴电缆等,选择合适的线材需要根据实际需求进行考虑。
在长距离传输时,需要考虑信号的衰减和噪声干扰问题,可以通过增加中继器、调整波特率等方式来 解决。
通讯接口与连接方式
01
Modbus
与Modbus相比,RS485在传输距离和通讯速率上具有优势,且成 本较低。
TCP/IP
TCP/IP是网络通讯协议,与RS485不同,它基于网络进行数据传输 ,适用于大规模、复杂的网络系统。
02
CATALOGUE
RS485通讯原理
半双工通讯原理
半双工通讯是指数据只能在一个方向上传输,需要切换方向 才能进行数据交换。在RS485通讯中,数据在主设备和从设 备之间交替传输,主设备发送数据时,从设备只能接收数据 ,反之亦然。
无法正常通讯
检查设备是否支持RS485通讯协议,排除协 议不兼容等问题。
rs485原理(一)
rs485原理(一)RS485通信协议RS485是一种常用的串行通信协议,用于在远距离通信中传输数据。
它具有高可靠性、抗干扰能力强等特点,被广泛应用于工业控制、自动化、仪器仪表等领域。
本文将从浅入深介绍RS485通信协议的相关原理,帮助读者更好地理解和应用。
1. RS485基础概念RS485是一种差分信号通信协议,即使用两个相反的电信号来表示数据位的“0”和“1”。
它可以同时支持半双工和全双工通信,允许多个节点连接在同一总线上进行通信。
2. RS485物理层连接RS485通信协议的物理层使用一对绞线进行连接,其中一根线为正线(A)、另一根线为负线(B)。
这样设计的目的是为了减小信号的传输噪声和干扰。
3. RS485传输方式RS485协议支持两种不同的传输方式:单点通信和多点通信。
单点通信在单点通信中,RS485总线上只有一个主节点与一个从节点进行通信。
主节点负责发送指令,从节点负责接收并执行指令。
这种方式适用于简单的控制系统,如智能家居等。
多点通信在多点通信中,RS485总线上可以连接多个主节点和从节点,节点之间通过地址进行区分。
主节点可以发送指令给指定的从节点,从节点也可以发送数据给主节点。
这种方式适用于复杂的工业自动化系统,如工控行业等。
4. RS485通信协议RS485通信协议定义了数据帧的格式和通信规则。
数据帧格式RS485通信使用统一的数据帧格式,包括起始位、数据位、校验位和停止位。
典型的数据帧格式为1个起始位、8个数据位、1个校验位和1个停止位。
通信规则RS485通信遵循“主—从”通信模式,主节点负责发起通信,从节点被动接收和响应。
主节点发送数据后,从节点通过校验位判断数据是否正确,并返回响应信息。
5. RS485的优势和应用优势RS485通信协议具有以下优势:•高可靠性:使用差分信号传输,能够有效抵抗干扰和噪声。
•长距离通信:RS485总线可以支持长达1200m的通信距离。
•多点通信:多个节点可以连接在同一总线上进行通信,灵活且经济。
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通讯基础知识(推荐文档)
任永涛 2010.07.22
RS485通讯基础知识
一、串行通讯简介 二、RS-485通讯的特点 三、RS-485标准的电平特性 四、RS-485网络的实现方式 五、RS-485网络的工程施工 六、RS-485接口电路的器件选型 七、RS-485接口典型电路简介
威海北洋电气集团股份有限公司
注:由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀,所以在通讯工业 领域,仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓
威海北洋电气集团股份有限公司
二、RS485通讯的特点
• 2、与RS-232、RS-422相比,RS-485的特点
RS-232
RS-422
工作方式
单端
差分
节点数
1发1收
1发10收
RS-485
差分
威海北洋电气集团股份有限公司
四、RS-485网络的实现方式
威海北洋电气集团股份有限公司
RS485通讯基础知识
一、串行通讯简介 二、RS-485通讯的特点 三、RS-485标准的电平特性 四、RS-485网络的实现方式 五、RS-485网络的工程施工 六、RS-485接口电路的器件选型 七、RS-485接口典型电路简介
威海北洋电气集团股份有限公司
四、RS-485网络的实现方式
• 双绞线的优点:
•
抗干扰能力强
图中Is为干扰源,I11、I12、I21、I22为干扰电流,则总干 扰电流I= I21 + I22 - I11- I12,由于两段线路的条件相同,所 以,总干扰电流I=0,所以只要设置合理的绞距,就能达到 消除干扰的目的
威海北洋电气集团股份有限公司
四、RS-485网络的实现方式
负载 空载
RS485串口通信原理
RS485串口通信原理一、RS485串口通信协议原理与特点1.电平传输特点:RS485通信使用差分信号进行传输,即通过正负两个信号线分别传输高低电平,抵消了电磁干扰对信号的影响,提高了传输的抗干扰性能。
2.单主多从:RS485通信存在一个主机和多个从机,主机负责向从机发送指令,而从机接收指令并返回数据。
3.半双工通信:RS485通信只能在一个方向上进行通信,即由主机发送指令到从机,或者从机发送数据到主机,无法同时进行双向通信。
4.多层级网络:RS485通信可以通过多级网络实现跨越更长的距离和更多设备的通信,每级网络之间通过中继器进行连接。
二、RS485通信方式1.同步方式:同步通信是指主机和从机之间在时钟方面进行同步的通信方式。
主机发送时钟信号给从机,从机根据时钟信号进行数据发送和接收,确保数据的完整性和准确性。
同步通信的优点是数据传输速度快,但对时钟同步要求较高。
2.异步方式:异步通信是指主机和从机之间不需要进行时钟同步的通信方式。
主机和从机之间通过控制字符进行数据传输和接收,可以自由控制数据传输速度和时钟精度。
异步通信的优点是适用性广,不需要严格的时钟同步,但数据传输速度较慢。
三、RS485通信协议1.物理层:RS485通信采用差分传输的物理层信号,正负两个信号线分别传输高低电平数据。
通信时需进行数据电平转换,将逻辑高电平和逻辑低电平转换为物理层的高电平和低电平信号。
2.数据链路层:RS485通信的数据链路层采用帧结构进行数据的传输和接收。
数据帧包括起始位、数据位、校验位和停止位。
起始位用于表示数据帧的开始,数据位用于存储实际传输的数据,校验位用于验证数据的准确性,停止位用于表示数据帧的结束。
四、RS485通信应用场景1.工业自动化控制:RS485通信可用于PLC控制系统、工业仪表传感器等设备之间的通信,可实现工业自动化控制和数据采集。
2.楼宇自控系统:RS485通信可用于楼宇自控系统中的空调、照明、电梯等设备之间的通信,实现楼宇设备的集中控制和管理。
RS485基础知识
485网络“布线”的疑难问答
1、485总线应采用什么样的通讯线
必须采用国际上通行的屏蔽双绞线。我们推荐用的屏蔽双绞线的型 号为RVSP2*0.5(二芯屏蔽双绞线,每芯由16股的0.2mm的导线组 成)。采用屏蔽双绞线有助于减少和消除两根485通信线之间产生 的分布电容以及来自于通讯线周围产生的共模干扰。 工程商大都习惯采用5类网线或超5类网线作为485通信线,这是错 误的。这是因为: (1)普通网线没有屏蔽层,不能防止共模干扰。 (2)网线只有0.2mm平方,线径太细,会导致传输距离降低和可 挂接的设备减少。 (3)网络线为单股的铜线,相比多芯线而言容易断裂。
Hale Waihona Puke 4、485总线上设备到设备之间可以有接点 吗?
在同一个网络系统中,使用同一种电缆, 尽量减少线路中的接点。接点处确保焊接 良好,包扎紧密,避免松动和氧化。保证 一条单一的、连续的信号通道作为总线。
5、什么情况下在485总线上要增加终端电 阻? 一般情况下不需要增加终端电阻,只有在 485通信距离超过100米的情况下,要在 485通讯的开始端和结束端增加终端电阻。
RS-485网络的工程施工
一、正确理解RS-485的几个概念: 485总线的通讯距离可以达到1200米
★ 通讯线材优质达标 ★波特率为9600bps ★只负载一台485设备
所以通常485总线实际、稳定的通讯距离往往达 不到1200米。 如果负载485设备多,线材阻抗不合乎标准, 线径过细,转换器品质不良,设备防雷保护复杂 和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。
RS-485网络的拓扑结构
RS-485一般采用:
带有终端匹配的总线型结构(也称 “手拉手”方式)
RS485标准的电平特性
RS485总线知识讲解
RS485的特点: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RS485电路:(1)通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485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。
1、485总线布线和采用什么样的线?RS-485总线最好采用终端匹配的总线型结构拓扑结构,用一条单一、连续的信号通道总线将各个节点串联起来,从总线到每个节点引出线长度应尽量短,以便引出线中的反射信号对总线影响最低。
应该采用d、e和f的接法,总线式,而不能采用星型接法。
RS485相关应用知识
一、RS485相关应用知识:RS-485 标准的最大传输距离约为1219 米,最大传输速率为10Mbps。
通常,RS-485 网络采用平衡双绞线作为传输媒体。
平衡双绞线的长度与传输速率成反比,只有在20kbps 速率以下,才可能使用规定最长的电缆长度。
只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。
一般来说,15 米长双绞线最大传输速率仅为1Mbps。
RS-485 网络采用直线拓朴结构,需要安装 2 个终端匹配电阻,其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗(一般取值为120Ω)。
在矩距离、或低波特率波数据传输时可不需终端匹配电阻,即一般在300 米以下、19200bps 不需终端匹配电阻。
终端匹配电阻安装在RS-485 传输网络的两个端点,并联连接在A-B 引脚之间。
二、485应用的一些小经验1、收发时序不匹配:485是半双工的通信,收发转换是需要一定的时间的,所以一般在收发转换之间,和每发送完一帧数据之后,都要有相应的延时,如果出现收发不正常、或第一帧数据之后就出现误码现象,则可以适当的增加一下延时时间,以观问题是否解决。
2、R0接上拉电阻:异步通信数据以字节的方式传送,在每一个字节传送之前,先要通过一个低电平起始位实现握手。
为防止干扰信号误触发RO(接收器输出)产生负跳变,使接收端MCU进入接收状态,建议RO外接10kΩ上拉电阻。
三、维护RS-485的常用方法1)若出现系统完全瘫痪,大多因为某节点芯片的VA、VB对电源击穿,使用万用表测VA、VB间差模电压为零,而对地的共模电压大于3V,此时可通过测共模电压大小来排查,共模电压越大说明离故障点越近,反之越远;2)总线连续几个节点不能正常工作。
一般是由其中的一个节点故障导致的。
一个节点故障会导致邻近的2~3个节点(一般为后续)无法通信,因此将其逐一与总线脱离,如某节点脱离后总线能恢复正常,说明该节点故障;3)集中供电的RS-485系统在上电时常常出现部分节点不正常,但每次又不完全一样。
RS485通讯
精通RS485通讯系列教程一、通讯基础知识1.1什么是通讯要搞清楚RS485通讯我们要先搞明白什么是通讯,通讯就是两个设备之间0、1代码的传递,0-低电平1-高电平。
举例:A设备向B设备传递数据,首先A设备和B设备之间必须通过电缆连接(硬件连接)。
如果A设备要向B设备发送101010这样一串代码,那么A设备就要在他的通讯端口产生如下图所示的高低电平的组合,通过电缆这个介质B设备的通讯端口就会接收到A设备发出高低电平的组合,同时就会将接收到的高低电平组合翻译成101010,这就完成了A设备向B设备数据的传递,B 设备向A设备数据传递也是同样的道理。
与通讯有个的概念。
【全双工与半双工】全双工是通讯端口在发送数据的同时可以接收数据。
而半双工指的是同一时刻通讯端口要么只能发送数据,要么只能接收数据。
举例:全双工-打电话时双方都可以说。
半双工:对讲机-同一时刻只能一个人说另一个人听。
【通讯速率】通讯速率也叫通讯波特率是1S内通讯端口发送01代码(或者说是高低电平)的数量。
举例:我们说通讯速率是9.6kbps,就表示通讯端口每秒发送9600个bit的数据,也就是每秒可以产生9600个高低电平(注意:是高低电平总共加起来9600个)。
【主从通讯】是在一个通讯网络中一个站点是主站,其他站点作为从站。
主站和从站之间可以直接进行数据的传递,但是从站与从站之间不能直接进行数据的传递。
如果需要从站之间交换数据也必须要通过主站进行转发。
如下图所示1.2、485通讯定义明白了通讯的基本概念后再理解485通讯就相对容易了,下面我们从通讯介质、通讯方式、通讯类型、物理层四个方面来介绍485通讯。
通讯介质:屏蔽双绞线,也就是我们通常用的带有屏蔽层的两心电缆如下图所示。
通讯方式:半双工通讯类型:主从通讯物理层:9针接口,需要注意的是通常情况下485通讯的9针接口,只需要将两芯电缆接到3号脚和8号脚上,3是信号“﹢”,8是信号“-”。
RS485通讯基础知识ppt课件
RS485通讯基础知识
一、串行通讯简介 二、RS-485通讯的特点 三、RS-485标准的电平特性 四、RS-485网络的实现方式 五、RS-485网络的工程施工 六、RS-485接口电路的器件选型 七、RS-485接口典型电路简介
9
威海北洋电气集团股份有限公司
三、RS485标准的电平特性
15
威海北洋电气集团股份有限公司
四、RS-485网络的实现方式
• 终端电阻的选择
•
终端电阻要根据网络所使用的线缆种类的特性阻抗来确定,
普通双绞线的特性阻抗为120Ω,所以RS-485网络的终端电阻也选择120Ω。
•
在RS-485网络通讯距离较近(<300m)时,一般 不使用终端电阻
• 特性阻抗:
•
1发32、128、256收
数据传输方式 握手
最大传输电缆长度
全双工 软件,硬件等
15m
半双工
软件,无硬件握手信 号
1200m
半双工、全双工
软件,无硬件握手信 号
1200m
最大传输速率
最大驱动输出电平
驱动器输出信号电平 (负载最小值)
驱动器输出信号电平 (空载最大值) 接收器输入电压范围
接收器输入门限 接收器输入电阻(Ω)
6
威海北洋电气集团股份有限公司
二、RS485通讯的特点
1、RS485通讯标准的由来 1969年,电子工业协会(EIA)制订并发布了RS232串行数据接 口标准,并命名为EIA-232-E
RS-422由RS-232发展而来,它弥补了RS-232通信距离短、速 率低等缺点,全名为TIA/EIA-422-A标准 1983年,电子工业协会(EIA)在RS-422基础上制定了RS-485 标准,后命名为TIA/EIA-485-A标准
12.11弱电工程RS485总线知识汇总
12.11弱电工程RS485总线知识汇总前言:做弱电智能化工程很多时候会提到RS485控制线,它到底是什么呢,今天我聊聊RS485相关的应用,深入的了解RS485的话,你会发现里面的知识确实有很多,那么我们就选择一些平时在弱电中会考虑到的问题供大家了解。
一、什么是RS485总线工业现场经常要采集多点数据,模拟信号或开关信号,一般用到RS485总线,RS-485采用半双工工作方式,支持多点数据通信。
RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。
即采用一条总线将各个节点串接起来,不支持环形或星型网络。
RS485无具体的物理形状,根据工程的实际情况而采用的接口,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。
485总线的通讯距离可以达到1200米。
根据485总线结构理论,在理想环境的前提下,485总线传输距离可以达到1200米。
其条件是通讯线材优质达标,波特率为9600,只负载一台485设备,才能使得通讯距离达到1200米,所以通常485总线实际的稳定的通讯距离往往达不到1200米。
如果负载485设备多,线材阻抗不合乎标准,线径过细,转换器品质不良,设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。
二、RS485线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。
rs485知识点总结
rs485知识点总结RS-485的特点:1. 多点通信:RS-485可以支持最多256个节点的通信,每个节点都可以发送和接收数据。
这使得RS-485非常适合于工业控制系统和自动化系统等场合,可以满足复杂的通信需求。
2. 高速传输:RS-485支持最高10Mbps的传输速率,可以满足大部分工业控制系统和自动化系统对于高速数据传输的需求。
3. 高抗干扰:RS-485是差分信号通信协议,具有很好的抗干扰能力。
在工业场合,由于存在各种电磁干扰,差分信号通信协议可以有效地减小干扰的影响,保证通信的稳定和可靠。
4. 长距离传输:RS-485可以实现1200米的长距离传输,即使是在工厂车间等大型场合,也可以满足通信需求。
5. 低成本:RS-485通信设备价格低廉,成本低,容易应用。
RS-485通信原理:1. 差分信号:RS-485通信采用差分信号传输,即发送方发出的信号为正负两个相互互补的信号。
接收方通过比较这两个信号的差值来获取数据。
2. 线路匹配:RS-485通信需要采用120欧姆的平衡线路,保证信号的传输质量。
同时,RS-485需要端子电容进行匹配,确保通信的稳定。
3. 数据编码:RS-485通信采用差分数据编码,发送方将逻辑数据转换为正负两个信号进行传输,接收方再将这两个信号还原为逻辑数据。
RS-485通信协议:RS-485通信协议一般采用半双工通信方式。
在RS-485总线上,不同的节点可以轮流发送数据,但同一时间只能有一个节点发送数据,其他节点必须处于接收状态。
RS-485通信协议一般采用MODBUS协议。
MODBUS是一个通用的工业领域通信协议,常用于PLC、变频器、仪表等设备之间的通信。
MODBUS协议包含了数据帧的格式、功能码、寄存器地址等内容,非常适合于工业控制系统的通信需求。
RS-485通信接口:RS-485通信接口一般是通过RS-485芯片实现的。
RS-485芯片可以将UART格式的数据转换为RS-485格式的差分信号,实现数据在RS-485总线上传输。
RS485芯片
RS485芯片一、RS485基本知识RS-485接口芯片已广泛应用于工业控制、仪器、仪表、多媒体网络、机电一体化产品等诸多领域。
可用于RS-485接口的芯片种类也越来越多。
如何在种类繁多的接口芯片中找到最合适的芯片,是摆在每一个使用者面前的一个问题。
RS-485接口在不同的使用场合,对芯片的要求和使用方法也有所不同。
使用者在芯片的选型和电路的设计上应考虑哪些因素,由于某些芯片的固有特性,通信中有些故障甚至还需要在软件上作相应调整,如此等等。
希望本文对解决RS-485接口的某些常见问题有所帮助。
1 RS-485接口标准传输方式:差分传输介质:双绞线标准节点数:32最远通信距离:1200m 共模电压最大、最小值:+12V;-7V差分输入范围:-7V~+12V接收器输入灵敏度:±200mV接收器输入阻抗:≥12kΩ2 节点数及半双工和全双工通信2.1 节点数所谓节点数,即每个RS-485接口芯片的驱动器能驱动多少个标准RS-485负载。
根据规定,标准RS-485接口的输入阻抗为≥12kΩ,相应的标准驱动节点数为32。
为适应更多节点的通信场合,有些芯片的输入阻抗设计成1/2负载(≥24kΩ)、1/4负载(≥48kΩ)甚至1/8负载(≥96kΩ),相应的节点数可增加到64、128和256。
表1为一些常见芯片的节点数。
表1节点数型号32 SN75176,SN75276,SN75179,SN75180,MAX485,MAX488,MAX49064 SN75LBC184128 MAX487,MAX1487256 MAX1482,MAX1483,MAX3080~MAX30892.2 半双工和全双工RS-485接口可连接成半双工和全双工两种通信方式。
半双工通信的芯片有SN75176、SN75276、SN75LBC184、MAX485、MAX 1487、MAX3082、MAX1483等;全双工通信的芯片有SN75179、SN75180、MAX488~MAX491、MAX1482等。
RS485
rs485开放分类:IT、通信、传输、接口由于RS-232-C接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下四点:(1)接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
(2)传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps。
(3)接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。
(4)传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺,实际上也只能用在50米左右。
针对RS-232-C的不足,于是就不断出现了一些新的接口标准,RS-485就是其中之一,它具有以下特点:1. RS-485的电气特性: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RS-232-C降低了,就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。
2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性好。
4. RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺,实际上可达3000米,另外RS-232-C 接口在总线上只允许连接1个收发器,即单站能力。
而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。
即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。
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)。
3. 采用RS485接口时,传输电缆的长度如何考虑?在使用RS485接口时,对于特定的传输线经,从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数,这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。
RS485总线知识汇总
RS485总线知识汇总网络资料整理:一、什么是RS485总线工业现场经常要采集多点数据,模拟信号或开关信号,一般用到RS485总线,RS-485采用半双工工作方式,支持多点数据通信。
RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。
即采用一条总线将各个节点串接起来,不支持环形或星型网络。
RS485无具体的物理形状,根据工程的实际情况而采用的接口,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。
485总线的通讯距离可以达到1200米。
根据485总线结构理论,在理想环境的前提下,485总线传输距离可以达到1200米。
其条件是通讯线材优质达标,波特率为9600,只负载一台485设备,才能使得通讯距离达到1200米,所以通常485总线实际的稳定的通讯距离往往达不到1200米。
如果负载485设备多,线材阻抗不合乎标准,线径过细,转换器品质不良,设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。
二、RS485线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公里。
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总线常识
1、RS485总线基本特性根据RS485工业总线标准,RS485工业总线为特性阻抗120Ω的半双工通讯总线,其最大负载能力为32个有效负载(包括主控设备与被控设置)。
2、RS485总线传输距离当使用0.56mm(24AWG)双绞线作为通讯电缆时,根据波特率的不同,最大传输距离理论值如下表:当使用较细的通讯电缆,或者在电磁干扰较强的环境使用本产品,或者总线上连接有较多的设备时,最大传输距离相应缩短;反之,最大距离加长。
3、连接方式与终端电阻1) RS485工业总线标准要求各设备之间采用菊花链式连接方式,两头必须接有120Ω终端电阻(如图一所示),简化连接可采用图二的接线方式,但“D”段距离不能超过7米。
图一图二2) 球机终端120Ω匹配电阻的连接方式球机终端120Ω匹配电阻可通过在球机底盘上的拨码开关拨码来连接,如图三所示。
球机出厂时,120Ω匹配电阻默认为未接入,可通过把拨码开关的第10位拨到ON,把120Ω匹配电阻接入线路。
反之,如果不接入120Ω匹配电阻,则把第10位拨到OFF即可。
图三4、实际应用中的问题实际施工使用中用户常采用星形连接方式,此时终端电阻必须连接在线路距离最远的两个设备上(如图四,1#与15#设备),但是由于该连接方式不符合RS485工业标准的使用要求,因此在各设备线路距离较远时,容易产生信号反射、抗干扰能力下降等问题,导致控制信号的可靠性下降。
此时,出现的现象为球机完全不受控,或自行运转无法停止等。
图四对于这种情况,建议采用增加一个RS485分配器。
该产品可以有效地将星形连接转换为符合RS485工业标准所规定的连接方式,从而避免产生问题,提高通信可靠性,如图五所示。
图五5、RS485总线常见故障解决。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一.一根RS485线可以手拉手接多少设备有专门做串口嵌入式设备开发的说RS485总线只能挂接32个节点,这是由它自身的驱动能力决定的。
而到网上搜索发现有人说可以支持128个,也有说能支持256个,甚至400个......莫衷一是。
485通讯中一个串口可以控制多少个设备的问题是与该485网络中的电气特性和协议特性所决定的。
所谓电气特性就是指的是要保证485网络中的特征阻抗在允许的范围内,应该是120欧姆左右,连接的设备越多,特征阻抗越小,所以一般在485网络中一般都要加120欧姆的终端电阻。
同时还要保证信号的衰减在可接受范围内。
如MIXIM489,你就知道他能分辨的电压是什么了。
所以就有了长距离传输加中继的情况了。
所谓协议特性是指在485网络中传输的协议支持的寻址范围。
设备数和接口驱动芯片有关:支持32个设备的芯片 SN75176,MAX490,MAX485,SN75179,SN75180,MAX488等支持64个的芯片 SN75184 128 MAX487 256 MAX1482,MAX3080等。
RS-485的”节点数”主要是依”接收器输入阻抗”而定;根据规定,标准RS-485接口的输入阻抗为≥12kΩ,相应的标准驱动节点数为32个。
为适应更多节点的通信场合,有些芯片的输入阻抗设计成1/2负载(≥24kΩ)、1/4负载(≥48kΩ)甚至1/8负载(≥96kΩ),相应的节点数可增加到64个、128个和256个。
以泓格的I/O模块为例,每个485网络最多的节点为256个,加中继I-7510后,每个485网只要工作在不同的波特率:1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200之下,就可以允许相同的地址号。
所以中继模块不但可以使通讯距离增加,还可以增加节点数。
485网络中节点数最大为:256*8=2048个。
一条RS485总线能并联多少台设备要看什么芯片,并和所用电缆的品质相关,节点越多、传输距离越远、电磁环境越恶劣,所选的电缆要求就越高。
二.关于485总线的几个概念纠错:1、485总线的通讯距离可以达到1200米。
根据485总线结构理论,在理想环境的前提下,485总线传输距离可以达到1200米。
其条件是通讯线材优质达标,波特率≤9600,只负载一台 485设备,才能使得通讯距离达到1200米,所以通常485总线实际的稳定的通讯距离远远达不到1200米。
如果负载485设备多,线材阻抗不合乎标准,线径过细,转换器品质不良,设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。
2、485总线可以带128台设备进行通讯。
其实并不是所有485转换器都能够带128台设备的,要根据485转换器内芯片的型号(见第一点)和485设备芯片的型号来判断,只能按照指标较低的芯片来确定其负载能力。
一般485芯片负载能力有四个级别――32台、64台、128台和256台。
此外理论上的标称往往实际上是达不到的,通讯距离越长、波特率越高、线径越细、线材质量越差、转换器品质越差、转换器电能供应不足(无源转换器)、防雷保护越强,这些都会降低真实负载数量。
3、485总线是一种用于设备联网的、经济型的、传统的工业总线方式。
其通讯质量需要根据施工经验进行调试和测试采可以得到保证。
485总线虽然简单,但也必须严格按照安装施工规范进行布线。
三、必须严格按照施工规范施工在485总线系统施工时必须严格按照施工规范施工,特别应注意下面几点。
1、485+和485-数据线一定要互为双绞。
2、布线一定要布多股屏蔽双绞线。
多股是为了备用,屏蔽是为了便于出现特殊情况时调试,双绞是因为485通讯采用差模通讯原理,双绞的抗干扰性较好。
不采用双绞线是错误的。
3、485总线一定要用手牵手式的总线结构,坚决避免星型连接和分叉连接。
4、设备供电的交流电及机箱一定要真实接地,而且接地良好。
有很多地方表面上有三角插座,其实根本没有接地,接地良好可以防止设备被雷击、浪涌冲击。
静电累积时可以配合设备的防雷设计较好地释放能量,保护485总线设备和相关芯片不受伤害。
5、为避免强电对其干扰,485总线应避免和强电走在一起。
四、几种调试方法:在调试前首先要确保设备接线正确,且施工合乎规范。
可以根据遇到的问题采用下面几种调试方法。
1、共地法: 用1条线或者屏蔽线将所有485设备的GND地连接起来,这样可以避免所有设备之间存在影响通讯的电势差。
2、终端电阻法: 在最后一台485设备的485+和485-上并接120欧姆的终端电阻来改善通讯质量。
3、中间分段断开法: 通过从中间断开来检查是否设备负载过多、通讯距离过长、某台设备对整个通讯线路的影响等。
4、单独拉线法: 单独简易拉一条线到设备,这样可以用来排除是否是布线引起了通讯故障。
5、更换转换器法: 随身携带几个转换器,这样可以排除是否是转换器质量问题影响了通讯质量。
6、笔记本调试法: 先保证自己随身携带的电脑笔记本是通讯正常的设备,用它来替换客户电脑进行通讯,如果正常,则表明客户的电脑的串口有可能被损害或者受伤。
五.关于RS485通讯方式的几个问题1。
485总线应采用什么样的通讯线?一条总线上可以挂接多少台设备?必须采用RVSP屏蔽双绞线。
所用屏蔽双绞线规格,与485通讯线的距离和挂接的设备数量有关,如下表所示。
采用屏蔽双绞线有助于减少和消除两根485通信线之间产生的分布电容以及来自于通讯线周围产生的共模干扰。
通讯距离设备数量通讯线规格 1-400m 1 - 32 台 0.5mm2 400-800m 1 - 16 台 0.5mm2 400-800m 17 - 32 台 0.75mm2 800-1200m 1 - 8 台 0.5mm2 800-1200m 9 - 21 台 0.75mm2 800-1200m 22 - 32台 1.0mm2 工程商大都习惯采用5类网线或超5类网线作为485通信线,这是错误的。
这是因为:(1)普通网线没有屏蔽层,不能防止共模干扰。
(2)网线只有0.2mm平方,线径太细,会导致传输距离降低和可挂接的设备减少。
(3)网络线为单股的铜线,相比多芯线而言容易断裂。
2。
为什么要接地485收发器在规定的共模电压-7V 至+12V之间时,才能正常工作。
如果超出此范围会影响通讯,严重的会损坏通讯接口。
共模干扰会增大上述共模电压。
消除共模干扰的有效手段之一是将485 通讯线的屏蔽层用作地线,将机具、电脑等网络中的设备地连接在一起,并由一点可靠地接入大地。
3。
电控锁和控制器/读卡器可以用同一个电源共电吗?不能。
在电控锁不动作的情况下,SKPS的纹波电压只有40-50mV;一旦动作,即在电控锁在开门和关门时,纹波电压会上升到100mV-300mV,该纹波会通过地线进入控制器和读卡器,导致通讯芯片和CPU发热,导致通讯不稳,严重的还会烧毁芯片。
而且电控锁在断电和上电的瞬间,电控锁里面的线圈,会充放电产生一个高达850mA的脉冲,如果电控锁的两端没有并联二极管的话,该纹波信号也会传入控制器和读卡器。
玺玛克公司推荐一个控制器和它下面挂接的所有读卡器共用一个SKPS电源;该控制器下面每个电控锁各使用一个单独的SKPS电源。
4。
485通信线应如何走线?通信线尽量远离高压电线,不要与电源线并行,更不能捆扎在一起。
5。
为什么485总线要采用手拉手结构,而不能采用星形结构?星形结构会产生反射信号,从而影响到485通信。
总线到每个终端设备的分支线长度应尽量短,一般不要超出5米。
分支线如果没有接终端,会有反射信号,对通讯产生较强的干扰,应将其去掉。
玺玛克门禁系统中,有两个地方应用到485总线。
一是计算机到下面挂接的控制器,二是控制器到下面挂接的485读卡器。
6。
485总线上设备到设备之间可以有接点吗?在同一个网络系统中,使用同一种电缆,尽量减少线路中的接点。
接点处确保焊接良好,包扎紧密,避免松动和氧化。
保证一条单一的、连续的信号通道作为总线。
7。
什么叫共模干扰和差模干扰?如何消除通讯线上的干扰?485 通信线由两根双绞的线组成,它是通过两根通信线之间的电压差的方式来传递信号,因此称之为差分电压传输。
差模干扰在两根信号线之间传输,属于对称性干扰。
消除差模干扰的方法是在电路中增加一个偏值电阻,并采用双绞线;共模干扰是在信号线与地之间传输,属于非对称性干扰。
消除共模干扰的方法包括:(1)采用屏蔽双绞线并有效接地(2)强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽(3)布线时远离高压线,更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线(4)不要和电控锁共用同一个电源(5)采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV)8。
什么情况下在485总线上要增加终端电阻?一般情况下不需要增加终端电阻,只有在485通信距离超过300米的情况下,要在485通讯的开始端和结束端增加终端电阻。
尤其是485总线上设备数量较少时。
当设备数量较多时(如超过22台)。
一般不需增加终端电阻,因为终端电阻会降低485总线的负载能力。
当需要增加终端电阻时,只要将控制器上面的终端电阻跳线置位既可,如果另一端连接的是计算机的话,同时将485转换器的棕色和白色短路。
9。
如何延长485的通讯距离(熟练掌握485HUB和中继器的用法及原理)485网络的规范之一是1.2公里长度,32个节点数。
如果超出了这个限制,那么必须采用485集线器来拓展网络距离或节点数。
利用485集线器,可以将一个大型485网络分隔成若干个网段。
485集线器就如同485网段之间连接的"桥梁"。
当然每个网段还是遵循上面的485 规范,即1.2公里长度,32个节点数。
利用485集线器延长网络距离图示:利用485集线器解决485分叉问题,如图所示:利用485集线器构造星型485网络485集线器是485中继器概念的拓广,它不仅解决了多分叉问题,同时也解决了网段之间相互隔离的问题,即某一个网段出现问题(例如短路等),不至于影响到其它网段,从而极大地提高了大型网络的安全性和稳定性。
我们可以从局域网从总线型到星型的发展历程,来体会星型布线网络给我们带来的好处。
同样,采用485集线器构成的星型485网络也将是485网络发展的一个方向。