各类通讯协议及通讯方式详细介绍.pdf
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RS485简介(zz)
2009-11-17 15:08
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。
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。
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