RS485组网通讯
蜘蛛形RS-485多主机通信组网方式
蜘蛛形RS-485多主机通信组网方式要实现RS-485的蜘蛛组网,必须采用RS-485交换机(SWITCH)。
RS-485光隔4拖4口SWITCH(SWT4485G)用于组成RS-485蜘蛛形网。
SWT4485G 还实现RS-485的上、下位机之间的光电隔离。
SWT4485G有4个上位机RS-485口和4个下位机RS-485口。
SWT4485G的上位机、下位机侧各自的4个RS-485口可以分别接4路RS-485总线。
当4路上位机或下位机RS-485总线中有一个、二个甚至三个RS-485短路或者烧坏时,SWT4485G的RS-485仍然可以与剩余的正常的RS-485总线通信。
使用SWT4485G组网后,保证某一路或多路RS-485总线损坏后不影响其它总线的正常通信! RS-485蜘蛛型组网的优点还在于可以多主机通信(当然也可以多从机),普通的总线式RS-485只能实现多从机却实现不了多主机。
将SWT4485G的一端接多达4个主机,由于这4个RS-485之间不能够相互通信,所以都只能够与另外一端的4个RS-485从机通信,这样就可以多主机通信。
同一侧的4路RS-485之间是不可以通信的,但是都可以与另外一侧的任何RS-485口通信。
在RS-485通信规程中,下位机之间是不需要通信的;SWT4485G虽然支持多主机(多上位机),但是多主机之间也是不相互通信的。
每条RS-485当然也是支持多机通信的,特别是下位机(从机)一侧。
也就是有4乘以128个负载能力。
关于通信速率、格式、软件与普通的RS-485总线式的一样。
不存在卡顿、阻塞等现象,多条道总比一条道好。
从功能上来讲,交换机SWITCH是可以代替集线器HUB的,而集线器HUB 是可以代替中继器REPEATER的,所以交换机最强大。
SWT4485G拥有RS-485零延时自动切换核心技术、内含4个上位机RS-485接口芯片、和4个下位机RS-485接口芯片、每路都有600W抗雷击浪涌保护,上下位机之间具。
安川V1000变频器的485组网通讯的问题
安川V1000变频器的485组⽹通讯的问题某项⽬使⽤安川(YASKAWA) V1000变频器27台,采样RS485通讯,协议为安川的MEMOBUS。
MEMOBUS为标准Modbus的细微变种,变化主要体现在寄存器定义⽅⾯,⽀持有限的功能码。
具体信息可参见产品计数⼿册:(株)安川电机 SICP C710606 17A 安川变频器V1000技术⼿册需要实现的功能是分别向变频器的保持寄存器280H写⼊频率设定值,然后再分别向变频器保持寄存器900H写⼊0以实现频率的掉电保持功能。
MEMOBUS只⽀持三个Modbus功能码:03H 读取存储寄存器的内容;08H 回路测;10H 向多个存储寄存器的写⼊。
因此,选⽤10H功能码组织报⽂,向串⼝发送。
测试程序如下:class Program{static void Main(string[] args){byte[] read=new byte[1024];byte[] toSend=new byte[]{0x01 ,0x10 ,0x02 ,0x80 ,0x00 ,0x01 ,0x02 ,0x0B ,0x2C ,0x9C ,0xBD};SerialPort sp = new SerialPort();sp.PortName = "COM2";sp.Open();while (true){sp.Write(toSend, 0, toSend.Length);Thread.Sleep(75);sp.Read(read,0,1000);}}}执⾏完毕后,27台变频器不能全部实现掉电保持,成功与不成功的机器不固定,是随机的。
先前的推测是向900H写0失败,后来观察,也可能是向280H写频率这⼀步就失败了,为什么呢?现场⼯程⼈员通过在两条写命令之间添加固定时间的延时,发现可以解决问题,前提是时间⼤于某个固定值。
翻开技术⼿册,发现了如下知识点:(图⽚是针对PLC与变频器的通讯,我们把PLC看成PC)从上图可见,每⼀个通讯周期是可以计算的。
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。
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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。
关于RS485的详细说明
串行口RS485通讯协议1.1通讯概述本公司系列变频器向用户提供工业控制中通用的RS485通讯接口。
通讯协议采用MODBUS标准通讯协议,该变频器可以作为从机与具有相同通讯接口并采用相同通讯协议的上位机(如PLC控制器、PC机)通讯,实现对变频器的集中监控,另外用户也可以使用一台变频器作为主机,通过RS485接口连接数台本公司的变频器作为从机。
以实现变频器的多机联动。
通过该通讯口也可以接远控键盘。
实现用户对变频器的远程操作。
本变频器的MODBUS通讯协议支持两种传送方式:RTU方式和ASCII方式,用户可以根据情况选择其中的一种方式通讯。
下文是该变频器通讯协议的详细说明。
1.2通讯协议说明1.2.1通讯组网方式(1) 变频器作为从机组网方式:图9-1 从机组网方式示意图(2) 多机联动组网方式:单主机单从机单主机多从机图9-2 多机联动组网示意图1.2.2通信协议方式该变频器在RS485网络中既可以作为主机使用,也可以作为从机使用,作为主机使用时,可以控制其它本公司变频器,实现多级联动,作为从机时,PC 机或PLC可以作为主机控制变频器工作。
具体通讯方式如下:(1)变频器为从机,主从式点对点通信。
主机使用广播地址发送命令时,从机不应答。
(2)变频器作为主机,使用广播地址发送命令到从机,从机不应答。
(3)用户可以通过用键盘或串行通信方式设置变频器的本机地址、波特率、数据格式。
(4) 从机在最近一次对主机轮询的应答帧中上报当前故障信息。
1.2.3通讯接口方式通讯为RS485接口,异步串行,半双工传输。
默认通讯协议方式采用ASCII 方式。
默认数据格式为:1位起始位,7位数据位,2位停止位。
默认速率为9600bps,通讯参数设置参见P3.09~P3.12功能码。
1.3 ASCII通讯协议字符结构:10位字符框(For ASCII)(1-7-2格式,无校验)(1-7-1格式,奇校验)(1-7-1格式,偶校验)11位字符框(For RTU)(1-8-2格式,无校验)(1-8-1格式,奇校验)(1-8-1格式,偶校验)通讯资料结构:ASCII模式通讯地址:00H:所有变频器广播(broadcast)01H:对01地址变频器通讯。
RS485组网通信实验
实验三十 RS485组网通信实验一、实验目的1、学习RS485组网通信基本原理。
二、实验内容利用3块以上MSP430单片机开发模块实现RS485组网通信,在主机模块上通过液晶屏显示各节点采集的片内温度,同时通过上位机的串口调试助手进行同步显示。
三、实验仪器传感器检测技术综合实验台、MSP430单片机开发模块(3块以上)、显示与键盘模块(3块以上)、MSP430仿真器、A+B型USB连接线、杜邦线、导线。
四、实验原理RS485采用差分信号负逻辑,+2V~+6V表示逻辑0,-6V~-2V表示逻辑1,RS485接口采用差分方式传输信号。
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,两线制可以构成总线式拓扑结构,在同一总线上可以挂接32个节点,RS485通信网络中通常采用主从式通信方式(如图30-1所示),机一个主机带多个从机。
一般情况下,连接RS485通信链路使用一对双绞线将各个接口的A、B端分别连接,严格来说还应该将信号地连接在一起。
RS485总线通信距离理论值为1200m,实际应用还受通信环境的影响,RS485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8个中继。
图30-1 主从式通信结构图五、注意事项1、实验操作中不要带电插拔导线,熟悉原理后,按照接线示意图接线,检查无误后,方可打开电源进行实验。
2、实验中严禁将5V信号线与MSP430单片机IO口直接连接3、严禁电源对地短路,模块间共地。
4、从机地址为2~30,同一个网络中从机的地址不能相同。
六、实验步骤1、用导线将主台体上的+15V、GND对应连接到显示与键盘模块,+5V、GND连接到MSP430单片机开发模块(连线之前确保电源开关处于关闭状态)。
2、按照图30-2将显示与键盘模块与MSP430单片机开发模块相连。
图30-2 连线示意图3、选取其中一个MSP430单片机开发模块作为主机,使用串口线将COM3与PC机的串口相连,并连接MSP430仿真器。
从原理搞懂RS485串口通讯
从原理搞懂RS485串口通讯RS485接口组成的半双工网络,一般是两线制,多采用屏蔽双绞线传输,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个结点。
我们知道,最初数据是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。
为此本文通过问答的形式详细介绍RS485接口。
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。
rs485通讯
RS485通讯1. 引言RS485是一种串行通信协议,用于在多个设备之间进行双向数据传输。
它是一种高性能的通讯协议,常用于工业自动化、仪器仪表、门禁系统等领域。
本文将介绍RS485通讯的基本原理、使用方法以及常见的应用场景。
2. 基本原理RS485通讯使用差分信号传输,可以抵抗电磁干扰和噪声。
它采用两条相对独立的传输线(A线和B线),通过不同的电平表示逻辑1或逻辑0。
其中,逻辑1对应线A为高电平,线B为低电平;逻辑0对应线A为低电平,线B为高电平。
通过这种方式,数据可以在多个设备之间进行可靠的传输。
3. 硬件连接在使用RS485通讯时,需要将所有设备连接到一个共享的总线上。
每个设备都需要两条连接线(A线和B线)以及一个共享的地线。
通常,可以使用终端电阻来匹配总线阻抗并提高信号质量。
4. 传输方式RS485通讯可以采用两种传输方式:全双工和半双工。
4.1 全双工通讯在全双工通讯中,设备可以同时发送和接收数据。
发送数据的设备需要将数据发送到总线上,并通过差分信号传输给其他设备。
同时,接收数据的设备可以监听总线上的数据并将其解析。
4.2 半双工通讯在半双工通讯中,设备的发送和接收操作是交替进行的。
设备在发送数据时,需要先将总线设置为发送模式,并将数据发送到总线上。
其他设备在接收数据时,将总线设置为接收模式,并监听数据。
5. 通讯协议RS485通讯可以使用多种协议进行数据交换,常见的有MODBUS、DMX512等。
这些协议定义了数据的传输格式、通讯方式和功能码等。
5.1 MODBUS协议MODBUS是一种常用的通讯协议,适用于工业自动化领域。
它定义了数据的传输格式,并提供了读写寄存器等功能。
MODBUS协议支持点对点和多点通讯。
5.2 DMX512协议DMX512是一种用于舞台灯光控制的通讯协议。
它定义了数据的传输格式和通讯方式。
DMX512通讯一般采用全双工方式进行。
6. 应用场景RS485通讯在许多领域都有广泛的应用。
RS-485和Modbus通信协议及工作原理
RS-485和Modbus通信协议及工作原理在(工业控制)、电力通讯、(智能)仪表等领域,通常情况下是采用串口(通信)的方式进行数据交换。
最初采用的方式是(RS)232接口,由于(工业)现场比较复杂,各种(电气)设备会在环境中产生比较多的电磁千扰,会导致(信号)传输错误。
1979年施耐德电气制定了一个用于工业现场的总线协议Modbus协议,现在工业中使用RS485通信场合很多都采用Modbus 协议,所以今天我们来了解下RS485通信和Modbus通信协议。
什么是串口通信串口通信(Serial Communication),是指外设和计算机间,通过数据信号线、地线、控制线等,按位进行传输数据的一种通讯方式。
这种通信方式使用的数据线少,在远距离通信中可以节约通信成本,但其传输速度比并行传输低。
由于串行通信是在一根传输线上一位一位的传送信息,所用的传输线少,并目可以借助现成的电话网进行信息传送,因此,特别适合于远距离传输。
(RS-485)协议概述RS-485和RS-232一样,都是审行通信标准,现在的标准名称是(TI)A485/EIA-485-A,但是人们会习惯称为RS485标准,RS-485常用在工业、自动化、汽车和建筑物管理等领域。
RS-485总线弥补了RS-232通信距离短,速率低的缺点,RS-485的速率可高达10Mbit/s,理论通讯距离可达1200米;RS-485和RS-232的单端传输不一样是差分传输,使用一对双绞线,其中一根线定义为A,另一个定义为B。
通常情况下,RS485的信号在传送出去之前会先分解成正负对称的两条线路(即我们常说的A、B信号线),当到达接收端后,再将信号相减还原成原来的信号。
拓扑结构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,多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线拓扑结构,在同一总线上最多可以挂接32个节点RS-485总线同12C总线一样支持主从模式,支持点对点单从机模式,也支持多从机模式,不支持多主机模式。
RS485及局域网通信
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RS232/449/422/423/422A/485接口之间关 系
针对232的缺点,EIA制定了449,旨在提高传输速率、 增加传输距离、改进电气性能,并增加了测试功能, 明确规定了标准连接器(37引脚) 449接口的两个子集:422/423全双工(标准子集)、 485半双工(422A的变种)
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RS-449接口
RS449实际上是一个一体化的三个标准,它的机械、 功能和过程特性接口由RS449定义,而电气特性接口 由两个不同的标准定义:
RS422A:用于平衡电路 V.11/X.27 RS423A:用于非平衡电路 V.10/X.26
RS449与RS232C相比:
国际电信组织提出 的数据通信电路接 口规范
422接口的多机通信网络
主从式体系结构无论是在软件还是硬件领域都具有强大的生 命力,应用范围极其广泛,由于422最大的接收器数目为10, 也就是说最多可以负载10个接受信号的计算机(单片机、或 带422A接口的智能仪器、仪表),因此,基于422接口实现 上位机和多台现场下位机之间的远距离通信是比较常用的方 案之一。 这种分布式通信网络采用主从式串行总线结构,所有下位机 全部连接在上位机PC的串行通信RS422A标准总线上(一般 通过一个232/422转换板实现),下位机之间不进行通信,仅 仅在上位机和下位机之间进行通信,下位机之间的通信可以 借助上位机实现。
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增加了10条接口引脚 传送速率高,传送距离长
100kb/s 1200m
接口连接器采用37针和9针(安排辅助信道的管脚) 接口管脚大致分为五大类:
公共地 数据 控制 定时线 辅助信道
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“-”。
485多个设备连接方法
485多个设备连接方法随着物联网技术的发展,越来越多的设备可以连接到互联网,实现自动化、远程控制和互联互通。
本文将介绍485多个设备的连接方法,主要包括RS-485通信协议和连接方式。
RS-485是一种常用的工业通信协议,采用差分传输方式,在长距离和噪声环境中能够提供稳定可靠的数据传输。
RS-485总线可以连接多个设备,形成一个网络。
下面是几种常见的485多个设备连接方法:1.令牌环形拓扑结构:适用于设备之间需要严格按照优先级进行通信的场景。
每个设备在总线上都有一个唯一的地址,设备按照优先级依次发送数据,其他设备在接收到自己的地址时进行响应。
令牌轮转,直到每一个设备都完成了自己的通信任务。
2.星形拓扑结构:适用于数据通信需要中心节点进行集中控制的场景,例如集中控制各个节点的传感器或执行器。
所有设备都连接到中央设备,中央设备负责控制和管理设备之间的通信。
3.总线拓扑结构:适用于设备之间需要相互通信且不需要中央控制的场景。
所有设备都连接到同一个总线上,通过总线上的数据线进行通信。
设备之间可以通过地址识别来进行通信,也可以通过总线上的广播方式进行群发消息。
4.树状拓扑结构:适用于设备之间需要分层次进行通信的场景。
每一层设备都连接到上一层设备上,最上层设备负责控制和管理下一层设备的通信。
在485多个设备连接中,还需要考虑设备的物理连接方式,以确保信号传输的质量和稳定性。
1.点对点连接:每个设备都与总线上的一个设备直接相连,利用点对点连接的方式进行数据通信。
这种连接方式简单可靠,但是对于连接数量较多的情况不太适用。
2.多主从连接:一个或多个主设备控制多个从设备的连接。
主设备负责控制总线上的通信,从设备负责接收和发送数据。
这种连接方式适用于需要集中控制和管理设备的场景。
3.多级连接:将设备按照一定的层次进行连接,形成多级连接的结构。
上一级设备负责控制和管理下一级设备的通信。
这种连接方式适用于设备连接数量较大且需要分层次管理的场景。
德瑞斯 2000 系列 RS485 通讯说明书
德瑞斯2000系列RS485通讯使用手册1.概论1.1适用范围德瑞斯DRS2000系列变频器1.2组网方式(1)单主机多从机(2)单主机单从机主机指PC或PLC、变频器;从机指变频器1.3 通讯概论DRS2000系列变频器通用串行RS485通讯协议。
变频器可以在本地或远程进行控制,监测和参数设置。
2. 通讯接口2.1 通讯说明串行RS485接口可以通过总线连接31个节点,最大传输速率可达38.4K比特率。
串行RS485接口通过控制端子连接。
2.2 接口方式RS485(RS232 电平转换可选)接口,异步方式,半双工2.3 数据格式1位起始位,8位数据位,1位停止位,无校验1位起始位,8位数据位,1位停止位,奇校验1位起始位,8位数据位,1位停止位,偶校验默认:1位起始位,8位数据位,1位停止位,无校验2.3 波特率600bps, 1200bps, 2400bps, 4800bps, 9600bps, 19200bps, 38400bps。
默认: 9600bps3. 协议说明3.1 功能定义(1)监视从机运行状态(2)控制从机运行(3)读取从机功能码参数(4)设置从机功能码参数3.2通信方式(1) PC,PLC为主机,变频器为从机.采用主机“轮询” , 从机“应答”的点对点的通信方式。
轮询可以建立在一个轮询表内,如果是广播发送变频器不用应答(2)利用变频器的键盘设置串行接口通信参数:从机地址, 波特率,数据格式3.3 报文格式STX: 报文头ADR: 从站地址PPO: 过程参数数据区PKW: 参数命令/参数值PKE:参数命令PWE: 参数值PZD: 过程数据STW: 控制字ZSW: 状态字HSW: 参考值HIW: 实际值BCC: 异或校验和.主机到从机的报文STX ADR PKE PWE STW HSW BCC1 12 2 2 2 1.从机到主机的报文STX ADR PKE PWE ZSW HIW BCC1 12 2 2 2 13.4协议报文的详细描述3.4.1 STX(报文头)STX区域是幀头,是一个单字节的STX字符值为3CH,它用来表示一个报文的开始3.4.2 ADR (从站地址)ADR是一个单字节区域,它表示从站变频器的地址结构如下:7 6 5 4 3 2 1 0Broadcast 广播Unused保留ADDRESS地址位7是广播位。
RS-485多主机通信的组网方式
RS-485多主机通信的组网方式________ 武汉波仕电子有限公司传统的RS-485组网方式只允许一个主机(上位机),但是在许多情况下要求有多台RS-485主机进行组网。
本文以波仕电子的产品为例介绍两种RS-485多主机通信产品及其组网方式----采用RS-485共享器和采用RS-485交换机。
采用共享器可以允许2台主机,而且可以对这2太主机的发送信号按照发送顺序进行优先排序,避免同时发送导致的系统瘫痪。
而采用交换机可以允许4台主机(上位机)控制下位机,而且光电隔离,但是不能够2个上位机同时发送。
1、采用共享器的RS-485多主机通信方式波仕电子的型号为HUB2485Z的RS-485智能共享器用于两个RS-485主机(上位机)共同控制一个RS-485下位机的通信连接。
HUB2485Z使RS-485总线从传统的允许一个主机扩展到允许2个主机。
HUB2485Z已经有2个上位机插座(DB-9针并且配接线端子)和1个下位机的接线端子,无需修改软件、5V供电。
HUB2485Z适用于两台上位机的RS-485口同时驱动一台下位机的RS-485口。
图1 RS-485的2对1智能共享器HUB2485Z的外型为DB-9(针)/ DB-9(针)转接盒大小,其中DB-9针的RS-485的引脚分配同波仕485A型号的转换器并且配接线端子。
两个DB-9针的上位机RS-485口,如图RS-485(1)和RS-485(2)是完全一样的,可以互换。
下位机RS-485为接线端子,位于如图产品的上侧面,与电源接线端子在一起。
HUB2485Z需要外接5V电源,配套提供。
波仕HUB2485Z智能RS-485集线器能够识别两个上位机RS-485(1)和RS-485(2)的发送顺序,避免同时发送导致的系统瘫痪。
也就是说,即使两个上位机正在同时发送,HUB2485Z会选取发送开始时间领先的上位机正确发送数据,而只有等到这一个上位机的数据发送完毕后,另外一个上位机才可以开始发送数据。
RS485组网通讯
RS485组网通讯RS485简介智能仪表是随着80 年代初单片机技术的成熟而发展起来的,现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。
究其原因就是企业信息化的需要,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。
下面我们就简单介绍一下RS485。
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。
RS485通讯连接方式是怎样的?
RS485通讯连接方式是怎样的?
现在仪表越来越智能,有时在选用时看看有没有联网通讯接口。
原始的接口是没联网功能,也没能实现点对点通讯,只是单纯的数据模拟量信号,输出也是简单的过程量。
随后把接口改为RS232接口,这时能实现点对点通讯了,但没能实现联网功能,为了实现联网功能,于是RS485通讯接口的出现,因此这些问题才得以解决。
RS485通讯采用差分信号负逻辑控制模式,2~6v表示0,-6~-2表示1。
其通讯接线方式有两种,分别为四线制和两线制,现在基本上以两线制通讯接线方式为主流。
两线制通讯方式其采用的多为总线式拓扑结构,此总线最多可挂32个节点。
在RS485通讯网络中基本上采用主从通讯方式,也就是一拖多。
有时会遇到PC带的是RS232的接口,但是想得到pc上位机RS485的电路,可通过RS232/RS485转换电路把PC机串口信号RS232信号转为RS485信号,也可用PCI多串口卡,直接把输出信号选择为RS485类型的扩展卡。
RS485网络在工业网络中也是比较流行的一种布网方式,其特点是实施简单方便,还有就是RS485的转换接口不算贵,而且种类多。
485总线结构解决方案及485通讯和TCP网络通讯优缺点对比(转)
485总线结构解决方案及485通讯和TCP网络通讯优缺点对比(转)485总线结构解决方案及485通讯和TCP网络通讯优缺点对比(转)2010-04-20 13:23:18| 分类:默认分类|字号订阅485总线结构解决方案及485通讯和TCP网络通讯优缺点对比前言门禁控制器的常用的通讯方式有: RS232 RS485 TCP/IP 方式。
多年来我们的工程商已经习惯了应用485通信方式的网络门禁解决方案,很多人走入了一个误区,认为485组网门禁系统是一种最简单、最稳定、最成熟的工业总线结构,其实不然,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。
澳普门禁通过多年的摸索,总结了以下文档供广大门禁工程商参考,应用485组网方式来做门禁工程,其实要求很高,如果大家严格按照这些要求做了,那是不会出现问题的,所以我们目前力推大家实用TCP/IP的网络门禁,表面上看用户会认为初次建设成本稍高,实际的综合成本并不一定会高于485组网的门禁系统,下面将详细赘述,和大家共勉。
第一章 485总线解决方案一、关于485 总线的几个概念: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。
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 芯片负载能力有三个级别――32 台、128 台和256 台。
RS485通讯协议简介
通讯概述本公司系列变频器向用户提供工业控制中通用的RS485通讯接口。
通讯协议采用MODBUS标准通讯协议,该变频器可以作为从机与具有相同通讯接口并采用相同通讯协议的上位机(如PLC控制器、PC机)通讯,实现对变频器的集中监控,另外用户也可以使用一台变频器作为主机,通过RS485接口连接数台本公司的变频器作为从机。
以实现变频器的多机联动。
通过该通讯口也可以接远控键盘。
实现用户对变频器的远程操作。
本变频器的MODBUS通讯协议支持两种传送方式:RTU方式和ASCII方式,用户可以根据情况选择其中的一种方式通讯。
下文是该变频器通讯协议的详细说明。
通讯协议说明9.2.1通讯组网方式(1) 变频器作为从机组网方式:图9-1 从机组网方式示意图(2) 多机联动组网方式:RS485图9-2 多机联动组网示意图9.2.2通信协议方式该变频器在RS485网络中既可以作为主机使用,也可以作为从机使用,作为主机使用时,可以控制其它本公司变频器,实现多级联动,作为从机时,PC 机或PLC可以作为主机控制变频器工作。
具体通讯方式如下:(1)变频器为从机,主从式点对点通信。
主机使用广播地址发送命令时,从机不应答。
(2)变频器作为主机,使用广播地址发送命令到从机,从机不应答。
(3)用户可以通过用键盘或串行通信方式设置变频器的本机地址、波特率、数据格式。
(4) 从机在最近一次对主机轮询的应答帧中上报当前故障信息。
9.2.3通讯接口方式通讯为RS485接口,异步串行,半双工传输。
默认通讯协议方式采用ASCII 方式。
默认数据格式为:1位起始位,7位数据位,2位停止位。
默认速率为9600bps,通讯参数设置参见~功能码。
ASCII通讯协议字符结构:10位字符框(For ASCII)11位字符框(For RTU)通讯资料结构:ASCII模式校验码:ASCII模式:双字节ASCII码。
计算方法:对于消息发送端,LRC的计算方法是将要发送消息中“从机地址”到“运行数据”没有转换成ASCII码的全部字节连续累加,结果丢弃进位,得到的8位字节按位取反,后再加1(转换为补码),最后转换成ASCII码,放入校验区,高字节在前,低字节在后。
RS485多机通讯的组网方式
RS485多机通讯的组网方式本文先容了以波仕转换器为代表的几种RS-485多机通讯的组网方式:总线式、菊花链式、星形、单环冗余型。
用户可以根据现场的串口设备的位置分布或者可靠性要求来选择。
通讯软件都是一样的,与普通的RS-485总线多机通讯一样。
波仕RS-232/RS-485/RS-422转换器都可将RS-232通讯间隔延长至1.2Km以上(9600bps时)。
都可以用于PC机之间、PC机与单片机之间构成远程多机通讯网络。
波仕的485TC和485TA转换器外形都为DB-9/DB-9转接盒大小,其中DB-9(孔座)一端直接插在9芯RS-232插座(针座)上。
PC机RS-232串行口的DB-9芯连接器引脚分配如下:2-RXD(收),3-TXD(发),5–GND(地)。
产品均无需任何初始化设置!只用到RXD(收)、TXD(发)、GND(地)信号,加上独占的内部零延时自动收发转换技术,确保适合所有软件!RS-485为半双工通讯方式。
RS-422为全双工方式。
485TC为全双工半双工通用型(图1)。
485TA为半双工型(图2)。
均内置600W抗雷击浪涌保护器。
图1波仕485TC图2波仕485TA一、典型的RS-485总线式通讯方式最典型的RS-485多机通讯就是总线式的通讯(图3):所有RS-485节点全部挂在一对RS-485总线上。
实际上还有一根GND 地线。
留意RS-485总线不能够开叉、但是可以转弯。
图3典型的RS-485半双工多机通讯RS-422是全双工通讯方式,也就是说发送(Y、Z)与接收(A、B)是分开的,所以能够同时收发。
RS-422有时也称为“全双工的RS-485”,或者“RS-485的全双工方式”。
总线式的全双工多机通讯图如图4。
留意不是所有的RS-422都支持全双工多机通讯的。
波仕的485C系列转换器是少有的能够支持全双工多机通讯的、而且全双工半双工通用的转换器。
图4典型的全双工多机通讯图二、菊花链式的多机通讯方式这种菊花链式的多机通讯方式(图5)比较少见,但是却有其独特的上风、也有其缺点。
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RS485组网通讯
RS485简介
智能仪表是随着80 年代初单片机技术的成熟而发展起来的,现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。
究其原因就是企业信息化的需要,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。
下面我们就简单介绍一下RS485。
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。
RS485电缆
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公理。
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布网
网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构,不支持环形或星形网络。
在构建网络时,应注意如下几点:
(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,再者是过长的分支线引出到总线。
总之,应该提供一条单一、连续的信号通道作为总线。
在RS485 组网过程中另一个需要主意的问题是终端负载电阻问题,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应在总线电缆的开始和末端都并接终端电阻。
终接电阻在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在100~120Ω。
这种匹配方法简单有效,但有一个缺点,匹配电阻要消耗较大功率,对于功耗限制比较严格的系统不太适合。
另外一种比较省电的匹配方式是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衷。
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。
最近两年一些公司基于部分企业信息化的实施已完成,工厂中已经铺设了延伸到车间每个办公室、控制室的局域网的现状,推出了串口服务器来取代多串口卡,这主要是利用企业已有的局域网资源减少线路投资,节约成本,相当于通过tcp/ip把多串口卡放在了现场。
RS485和其它总线网络的区别:
我们把工业网络归结为三类:RS485网络、HART网络和现场总线网络。
HART网络:HART是由现在的艾默生提出一个过度性总线标准,他主要是在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,要加入他的基金会才能拿到协议,加入基金会要一部分的费用。
技术主要被国外几家大公司垄断,近两年国内也有公司再做,但还没有达到国外公司的水平。
现在有很大一部分的智能仪表都带有HART圆卡,都具备HART通讯功能。
但从国内来看还没有真正利用其这部分功能,最多只是利用手操器对其进行参数设定,没有发挥出HART智能仪表应有的功能,没有联网进行设备监控。
从长远来看由于HART通信速率低组网困难等原因,HART仪表的采购量会程下滑趋势,但由于HART仪表已经有十多年的历史现在在装数量非常的大,对于一些系统集成商来说还有很大的可利用空间。
现场总线网络:现场总线技术是当今自动化领域技术发展热点之一,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。
现场总线是连接设置在控制现场的仪表与设置在控制室内的控制设备的数字化、串行、多站通信的网络。
其关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字通信。
现场总线技术近年来成为国际上自动化和仪器仪表发展的热点,它的出现是传统的控制系统结构产生了革命性的变化,是自控系统朝着智能化、数字化、信息化、网络化、分散化的方向迈进,形成新型的网络集成式全分布式控制系统---现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System)。
但是现在的现场总线的各种标准并行存在并且都有自己的生存领域,还没有形成真正统一的标准,关键是看不到什么时候能形成统一的标
准,技术也不够成熟。
另外现场总线的仪表种类还比较少可供选择的余地小,价格也偏高,从最终用户的角度看大多还处于观望状态,都想等到技术成熟之后在考虑,现在实施的少。
RS485网络:RS485/MODBUS是现在流行的一种布网方式,其特点是实施简单方便,而且现在支持RS485的仪表又特多,特别是在油品行业RS485/MODBUS简直是一统天下,现在的仪表商也纷纷转而支持RS485/MODBUS,原因很简单,象原来的H ART仪表想买一个转换口非常困难而且价格昂贵,RS485的转换接口就便宜的多而且种类繁多。
至少在低端市场RS485/MODBUS还将是最主要的组网方式,近两三年内不会改变。