RS485振動溫度傳感器
在工業控制、電力通訊、智能儀表等領域,通常情況下是采用串口通信的方式進行數據交換。采用的方式是RS232接口,由于工業現場比較復雜,各種電氣設備會在環境中產生比較多的電磁干擾,會導致信號傳輸錯誤。除此之外,RS232接口只能實現點對點通信,不具備聯網功能,傳輸距離也只能達到幾十米,不能滿足遠距離通信要求。
而RS485則解決了這些問題,數據信號采用差分傳輸方式,可以有效的解決共模干擾問題,距離可以到1200米,并且允許多個收發設備接到同一條總線上。隨著工業應用通信越來越多,1979年施耐德電氣制定了一個用于工業現場的總線協議Modbus協議,現在工業中使用RS485通信場合很多都采用Modbus協議,所以今天我們來了解下RS485通信和Modbus通信協議。
【RS485通信】
實際上在RS485之前RS232就已經誕生,但是RS232有幾處不足的地方:
1、接口的信號電平值較高,達到十幾V,容易損壞接口電路的芯片,而且和TTL電平不兼容,因此和單片機電路接起來的話必須加轉換電路。
2、傳輸速率有局限,不可以過高,一般到幾十Kb/s就到極限了。
3、接口使用信號線和GND與其他設備形成共地模式的通信,這種共地模式傳輸容易產生干擾,并且抗干擾性能也比較弱。
4、傳輸距離有限,多只能通信幾十米。
5、通信的時候只能兩點之間進行通信,不能夠實現多機聯網通信。
針對RS232接口的不足,就不斷出現了一些新的接口標準,RS485就是其中之一,他具備以下的特點:
RS485振動溫度傳感器
1.邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(2—6)V表示;邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(2—6)V表示。接口信號電平比RS232C降低了,就不易損壞電路的芯片,且該電平與TTL電平兼容,可方便與TTL電路連接。
2.RS485通信速度快,數據傳輸速率為10Mbps以上
3.RS485內部的物理結構,采用的是平衡驅動器和查分接收器的組合,抗*力大大增加。
4.傳輸速率可達到1200米左右,但是他的傳輸速率和傳輸距離是成反比的,只有在100KB/s以下的傳輸速率,才能達到的通信距離,如果需要傳輸更遠距離可以使用中繼。
5.可以在總線上進行聯網實現多機通信,總線上允許掛多個收發器,從現有的RS485芯片來看,有可以掛32、64、128、256等不同個設備的驅動器。
RS-485采用平衡發送和差分接收,因此具有抑制共模干擾的能力。RS-485采用半雙工工作方式,任何時候只能有一點處于發送狀態,因此,發送電路須由使能信號加以控制。RS-485用于多點互連時非常方便,可以省掉許多信號線。應用RS-485 可以聯網構成分布式系統,其允許并聯32臺驅動器和32臺接收器。在RS232或RS485設備聯成的設備網中,如果設備數量超過2臺,就必須使用RS485做通訊介質,RS485網的設備間要想互通信息只有通過“主(Master)”設備中轉才能實現,這個主設備通常是PC,而這種設備網中只允許存在一個主設備,其余全部是從(Slave)設備。
RS485有兩線制和四線制兩種接線,四線制只能實現點對點的通信方式,現很少采用,現在多采用的是兩線制接線方式,這種接線方式為總線式拓樸結構在同一總線上可以掛接32個結點。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。很多情況下,連接RS-485通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“A”、“B”端連接起來。而忽略了信號地的連接,這種連接方法在許多場合是能正常工作的,但卻埋下了很大的隱患,這有二個原因:
(1)共模干擾問題: RS-485接口采用差分方式傳輸信號方式,并不需要相對于某個參照點來檢測信號,系統只需檢測兩線之間的電位差就可以了。但人們往往忽視了收發器有一定的共模電壓范圍,RS-485收發器共模電壓范圍為-7~+12V,只有滿足上述條件,整個網絡才能正常工作。當網絡線路中 共模電壓超出此范圍時就會影響通信的穩定可靠,甚至損壞接口。
(2)EMI問題:發送驅動器輸出信號中的共模部分需要一個返回通路,如沒有一個低阻的返回通道(信號地),就會以輻射的形式返回源端,整個總線就會像一個巨大的天線向外輻射電磁波。 由于PC機默認的只帶有RS232接口,有兩種方法可以得到PC上位機的RS485電路:(1)通過RS232/RS485轉換電路將PC機串口RS232信號轉換成RS485信號,對于情況比較復雜的工業環境是選用防浪涌帶隔離珊的產品。(2)通過PCI多串口卡,可以直接選用輸出信號為RS485類型的擴展卡。