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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。
接口
RS485 采用差分信号负逻辑,-2V~-6V 表示“0”,+2V~+6V 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扑结
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栅
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。
电缆
在低速、短距离、无干扰的场合可以采用普通的双绞线,反之,在高速、长线传输时,则必须采用阻抗匹配(一
般为 120Ω)的 RS485 专用电缆(STP-120Ω(for RS485 & CAN) one pair 18 AWG),而在干扰恶劣的环境下
还应采用铠装型双绞屏蔽电缆(ASTP-120Ω(for RS485 & CAN) one pair 18 AWG)。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因素所影响。理论上,通信速率在100Kpbs 及以下时,RS485 的最长传
输距离可达 1200 米,但在实际应用中传输的距离也因芯片及电缆的传输特性而所差异。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。