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RS-485總線對比RS-232的使用總結

由于之前未使用過RS-485接口,看項目方案時猛然間對485接口能并行下接多個資料采集裝置/儀表産生了疑問? 一個上司反問“485是不是總線?”,才覺茅塞頓開。趁着項目需要,這裡決心徹底除掉疑惑,免留後患。

因之前較多使用RS-232,為了對比記憶,這裡先對其簡單說明,如下:

RS-232是目前常用的一種串行通訊标準接口,相信也是大家在做項目時最先考慮、也是使用的最多的通信接口。在項目調試和應用中多用9針(DB-9)接口的序列槽線,但實際上呢,在使用時一般也隻使用了RS-232接口中TXD(白線)、RXD(綠線)、GND(黑線)三條線而已。下圖結合RS-232接口在産品中的應用,對其引腳進行了标注:

RS-485總線對比RS-232的使用總結

RS-232的缺點

我們知道,RS-232一個缺點是其屬于點對點的通信方式,當需要連接配接多個裝置時,過多占用接口資源;另一個缺點就是通信距離較短。後者原因有兩點:其一,受驅動器負載電容的限制;其二,屬單端信号傳送,存在共地噪聲和不能抑制共模幹擾等問題。

然而,根據自身項目中資料采集和傳輸的需求,RS-232無法滿足要求,故而選用RS-485總線。看到“總線”,其優勢還在于文章開頭提到的可并行下接多個485裝置。

對RS-485串行總線的介紹和使用方法,總結如下

RS-485串行總線的優點

(1)通信距離可為幾十米到上千米。RS-485采用平衡發送和差分接收,是以具有抑制共模幹擾的能力;總線收發器具有高靈敏度,能檢測低至200 mV的電壓,故傳輸信号能在千米以外得到恢複。

(2)布線簡單、節省端口資源。RS-485總線用于多點互連時非常友善,可省掉許多信号線。值得注意的是,RS-485采用半雙工工作方式,是以,任何時候隻能有一點處于發送狀态,發送電路須由使能信号加以控制。

在RS485通信網絡中一般采用的是主從通信方式,即一個主機帶多個從機,正是項目需求所在。很多情況下,連接配接RS-485通信鍊路時隻是簡單地用一對雙絞線将各個接口的“A”(485+)、“B”(485-)端連接配接起來,而忽略了信号地的連接配接,這種連接配接方法在許多場合是能正常工作,但卻埋下了很大的隐患,是以485總線必須要單點可靠接地。下面是一位道友給出的菊花鍊方式的連接配接圖,同時有經驗的工程師給出最大連接配接裝置數以80台以下為宜。

RS-485總線對比RS-232的使用總結

工業網絡

一般把工業網絡歸結為三類:RS485網絡、HART網絡和現場總線網絡。

HART網絡:HART是由現在的艾默生提出一個過度性總線标準,主要是在4~20毫安電流信号上面疊加數字信号,實體層采用BELL202頻移鍵控技術,以實作部分智能儀表的功能,但此協定不是一個真正意義上開放的标準。

現場總線網絡:現場總線技術被譽為自動化領域的計算機區域網路。現場總線是連接配接設定在控制現場的儀表與設定在控制室内的控制裝置的數字化、串行、多站通信的網絡。其關鍵标志是能支援雙向、多節點、總線式的全數字通信。現場總線技術的出現是傳統的控制系統結構産生了革命性的變化,使自控系統朝着智能化、數字化、資訊化、網絡化、分散化的方向邁進,形成新型的網絡內建式全分布式控制系統,即現場總線控制系統FCS(Fieldbus Control System)。

RS485網絡:RS485/MODBUS是現在流行的一種布網方式,實施簡單友善 ,支援RS485的裝置/儀表很多。

我所接觸的項目方案中,使用的就是RS485網絡,實作對多個RTU裝置的資料采集和上傳。