文章摘要

  • RS485 起说是种没有指定或推荐任何传输协议,仅指定发生器和接收器的电气特性的硬体架构
  • RS485 可藉由电路所产生的高低电压作为二进制的0跟1 (开跟关) 的信号传输,并可在有电子杂讯的环境下进行长距离有效率的通讯
  • 一般来说,使用RS485的装置,可利用Modbus、ASCII 等通讯协定来与中央控制系统沟通
  • RS485 起说是种没有指定或推荐任何传输协议,仅指定发生器和接收器的电气特性的硬体架构
  • RS485 可藉由电路所产生的高低电压作为二进制的0跟1 (开跟关) 的信号传输,并可在有电子杂讯的环境下进行长距离有效率的通讯
 

本文目录


一、什麽是 RS485?

RS485,又称为TIA-485(-A)或EIA-485,是用于串列通讯系统驱动器和接收器的电气特性标准。 根据维基百科的解释:

“ RS485 是隶属于OSI模型物理层的电气特性规定为2线、半双工、平衡传输线多点通信的标准。是由电信行业协会(TIA)及电子工业联盟(EIA)联合发佈的标准。实现此标准的数位通讯网可以在有电子杂讯的环境下进行长距离有效率的通讯。在线性多点总线的组态下,可以在一个网路上有多个接收器。因此适用在工业环境中。 RS485 使用缆线两端的电压差值来表示传递信号,不同的电压差分别标识为逻辑1及逻辑0。两端的电压差最小为0.2V以上时有效,任何不大于12V或者不小于-7V的差值对接受端都被认为是正确的。 RS485 仅仅规定了接受端和发送端的电气特性。它没有规定或推荐任何数据协议。RS485 使用差动双绞线提供高速的数据通信速率(10m时35Mbit/s;1200m时100kbit/s)。 ”

[1]

因此,RS485 起说是种没有指定或推荐任何传输协议,仅指定发生器和接收器的电气特性的硬体架构,RS485 可藉由电路所产生的高低电压作为二进制的0跟1 (开跟关) 的信号传输,并可在有电子杂讯的环境下进行长距离有效率的通讯。

二进制的0跟1的信号传输示意图

一般来说,使用RS485的装置,可利用Modbus、ASCII 等通讯协定来与中央控制系统沟通,例如,LORRIC 的蹼轮式流量计,以Modbus为基础来定义各种讯号传输,以RS485来传输讯号,与客户的中央控制系统串连,藉由中控系统的相关程式与设定,而能读取相关流量计量资料。


二、RS485 实现了一条配线串接多部设备的配线方式

以RS485串接多台设备示意图

两线半双工系统,可允许两台装置间双的双资料传输,但不能同时进行,也就是说,A B 两台装置,一段时间内,只运许 A 将资料传向 B,结束后,才能进行 B 对 A 的资料传输。 下图是一个常见的RS-485电路示意图

RS-485电路示意图

该电路展示了两线製接线方式的基本连接方式。在两线製接线方式中,所有节点共享同一对通信线,其中一条线(A线)用于传输正向数据,另一条线(B线)用于传输反向数据。这种差分信号的传输方式可以有效地减少干扰,提高通信的可靠性。

[2]

1. 拓扑结构

名称 示意图 简介
总线型拓扑 它是将网络中的各个节点设备用一根总线挂接起来,来实现装置串联网路的功能。
树型拓扑 一种类似于总线拓扑的区域网路拓扑。树型网络可以包含分支,每个分支又可包含多个结点。
星型拓扑 星型拓扑结构中,网路中的各节点通过点到点的方式连接到中央节点,由中央节点向目的节点传送信息。中央节点执行集中式通信控制使中央节点相当複杂,负担比其他节点来得重许多。在星型网中任何两个节点要进行通信都必须经过中央节点控制。
环型拓扑 环型拓扑是以公共电缆组成一个封闭的环,各节点直接连到环上,讯息沿着环按一定方向从一个节点传送到另一个节点。
菊花鍊拓扑 菊花链拓朴将各个设备按照顺序连接在一条线上,形成一个环形结构。这种结构使得数据在各个设备之间能够高效地传输,同时减少了信号失真的风险。

在众多的拓朴结构中,RS-485的最佳选择是菊花链拓朴 (Daisy) ,因为这种拓扑方式对信号的完整性影响最小。 菊花链拓朴的特点是将各个设备按照顺序连接在一条线上,形成一个环形结构。这种结构使得数据在各个设备之间能够高效地传输, 同时减少了信号失真的风险。但是需要注意的是,随着线长度增加,信号在通信线路上的传输会出现失真现象,进而降低最大可传输的数据速率。

[3]

2. RS485的相关配线建议

  • 一般建议使用带屏敝 24awg 双绞线,以串接方式连线每台设备,不要使用环状或放射状线路。
  • 连线长时,请在 master 及线路最远端使用终端电阻,终端电阻业界常使用 120Ω,实际数值请参照线材规格计算。
  • 在讯号干扰多的地方,软体可能需要多次询问才能得到回应,请在通讯程式内建立多次询问机制,以区别讯号干扰与设备异常离线两种情形。
  • 使用在 RS485 通讯,尽量使用短线长,降低杂讯干扰。并将隔离网与主要通讯线屏敝相连后接地。
  • 如果讯号不稳,请在线路上选择一点使用偏压电阻。
[4]

三、RS485的应用范例

LORRIC 蹼轮式流量计于兴森半导体中央加药与配药系统的应用范例

LORRIC 蹼轮式流量计于兴森半导体中央加药与配药系统的应用实景

中国兴森半导体之中央加药与配药系统,系统配置为中央储药槽加上每个製程端的配药系统,以阀箱来掌控化学药剂的供给量。每组阀箱内安装一组LORRIC蹼轮式流量计用以来计算药剂流量,流量计透过 RS485 将流量资讯即时回馈给中央控制系统,在药剂每次的供给量到达指定量时停止供药,在如此系统中,RS485扮演了一个重要的桥樑角色,建立了中央控制系统与各阀箱间的流量资讯沟通。

参考资料

  1. ^ EIA-485 - Wikipedia
  2. ^ 双工-Wikipedia
  3. ^ RS485 vs Ethernet: Which One is Most Used in Industry?
  4. ^ 蹼轮式流量计说明书-电机安装-配线建议
推荐产品
推荐文章

联络我们