RS-485總線是一種以數(shù)字信號(hào)為傳輸媒介的非接觸式、非對(duì)稱的分布式電子控制系統(tǒng),在工業(yè)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。RS-485總線是一種基于雙絞線(RS485)的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。它具有通信距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。RS-485是一種非對(duì)稱的分布式電子控制系統(tǒng),由兩個(gè)RS235A或RS245A和一個(gè)RS485節(jié)點(diǎn)組成。它可以由計(jì)算機(jī)直接控制,也可以由通信設(shè)備(如 PLC、單片機(jī)等)與 PC機(jī)或其它具有通信功能的終端設(shè)備(如打印機(jī)、掃描儀等)之間進(jìn)行直接通訊,還可以用串口方式與計(jì)算機(jī)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。RS-485總線分為單鏈總線和多鏈兩種,雙鏈總線是單鏈總線的一種,但具有雙向通信功能,多鏈?zhǔn)嵌噫溈偩€的一種,其多條數(shù)據(jù)傳輸線均可實(shí)現(xiàn)雙向通信。RS-485最小傳輸距離為5米,最大傳輸距離可達(dá)100米。
RS485有兩線制和四線制兩種接線,四線制只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式,現(xiàn)很少采用,現(xiàn)在多采用的是兩線制接線方式,這種接線方式為總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在同一總線上最多可以掛接32個(gè)節(jié)點(diǎn)。
理想用線為雙絞線:半雙工的兩線最好用雙絞線中的一對(duì),這樣兩線雙絞,加在兩線上的干擾電平抵消實(shí)現(xiàn)抗干擾效果。全雙工時(shí)接收兩線用一對(duì),發(fā)送兩線用另一對(duì)。RS485沒(méi)有功率傳輸要求,所以對(duì)線徑要求不高。
實(shí)際工程中,通常采用室外阻水雙絞線保證線的保護(hù)性能。但有些工程商會(huì)用RVV線纜,這也是可以的,但抗干擾性要差些。這樣就有工程商采用RVVP線纜(帶屏蔽),這個(gè)并不好,因?yàn)榫€間電容的加大會(huì)影響傳輸質(zhì)量,需要降低傳輸?shù)牟ㄌ芈省?/span>
波特率的設(shè)置與線纜長(zhǎng)度(含分支的總長(zhǎng))是有一定對(duì)應(yīng)關(guān)系的,線路越長(zhǎng),波特率應(yīng)該設(shè)置的更低比較穩(wěn)定。
無(wú)論選擇什么樣的線纜,盡可能采用總線架構(gòu),減少星形連接,分支線盡可能短,盡量采用菊花鏈的連接方式,即總線接到第一個(gè)結(jié)點(diǎn),再跳到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)。
使用RS485串行通信能做些什么?
您可能想知道,使用RS485串行通信能做些什么?
自動(dòng)化領(lǐng)域中一個(gè)非常常見(jiàn)的例子就是變頻驅(qū)動(dòng)器。許多人稱它們?yōu)殡姍C(jī)驅(qū)動(dòng)器。
PLC、VFD 和HMI組成的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)就可以實(shí)現(xiàn)在工業(yè)環(huán)境中遠(yuǎn)程控制電機(jī)。
假設(shè)您正在監(jiān)控注滿容器的水泵。您認(rèn)為注水的速度還不夠快,無(wú)法滿足您的需求。那么通過(guò) RS485 網(wǎng)絡(luò),您可以從控制中心遠(yuǎn)程控制該泵加速運(yùn)轉(zhuǎn)。
之所以可以實(shí)現(xiàn)這種遠(yuǎn)程控制,是因?yàn)?HMI 通過(guò) RS485 連接到您的 PLC上。PLC 也通過(guò) RS485 連接到 VFD。
PLC 被編程用來(lái)監(jiān)控容器中的水位。如果需要,它還允許手動(dòng)對(duì)流量進(jìn)行控制。
3、總結(jié)
RS485比舊的 RS232 更快、更通用。
用戶可以使用更長(zhǎng)的電纜,最長(zhǎng)可達(dá) 1200 米。
RS485 的最大特點(diǎn)是可以在一個(gè)系統(tǒng)上連接多達(dá) 32 臺(tái)設(shè)備。而RS232 一次只能處理一個(gè)。
您還可以簡(jiǎn)單地使用端子排。這使得使用 RS485 變得簡(jiǎn)單。
RS485主要原因是主從式總線的從節(jié)點(diǎn)無(wú)發(fā)起通信的權(quán)利,相互之間的通信需要通過(guò)主節(jié)點(diǎn)中轉(zhuǎn)。而“輪主輪從”總線上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)由于等待總線控制權(quán)的時(shí)間未知,實(shí)時(shí)性也無(wú)法保證。同時(shí),如果主從式的主節(jié)點(diǎn)或者是“輪主輪從”式的獲取令牌的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障,整個(gè)總線的工作將癱瘓,風(fēng)險(xiǎn)過(guò)于集中。
其次,對(duì)驅(qū)動(dòng)器實(shí)行“發(fā)送態(tài)—高阻態(tài)”切換以及考慮切換延遲等要求使編程變得復(fù)雜。在上電瞬間、CPU損壞或者是程序跑飛的情況下,還需要考慮復(fù)雜的故障保護(hù)等問(wèn)題,否則將容易引起總線故障。
RS485為什么需要隔離通訊
在各個(gè)系統(tǒng)接入總線中往往需要在控制器與收發(fā)器中間進(jìn)行隔離,保證系統(tǒng)的安全與可靠,因?yàn)樵谳^遠(yuǎn)距離的傳輸時(shí)往往會(huì)有接地環(huán)路、瞬態(tài)電壓等干擾,因此一個(gè)可靠的隔離設(shè)計(jì)非常重要,以往都是在控制器與收發(fā)器的中間接入一個(gè)光耦或數(shù)字隔離器進(jìn)行隔離,這造成設(shè)計(jì)難度與產(chǎn)品體積的增加,尤其是配置成全雙工通信時(shí)這種情況更為明顯。
RS485應(yīng)用
RS485的應(yīng)用包括:過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò),工業(yè)自動(dòng)化,樓宇自動(dòng)化,安防系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制與電機(jī)控制,在工業(yè)與儀器儀表中,常常需要在距離很遠(yuǎn)的多個(gè)系統(tǒng)間傳輸數(shù)據(jù),RS485總線標(biāo)準(zhǔn)是工業(yè)與儀器儀表中使用非常廣泛的物理層總線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之一。
RS485總線常見(jiàn)故障解決