RS485通讯连接方式是怎样的?
【RS485通讯连接方式是怎样的?】现在仪表越来越智能,有时在选用时看看有没有联网通讯接口 。原始的接口是没联网功能,也没能实现点对点通讯,只是单纯的数据模拟量信号,输出也是简单的过程量 。随后把接口改为RS232接口,这时能实现点对点通讯了,但没能实现联网功能,为了实现联网功能,于是RS485通讯接口的出现,因此这些问题才得以解决 。
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RS485通讯采用差分信号负逻辑控制模式,2~6v表示0,-6~-2表示1 。其通讯接线方式有两种,分别为四线制和两线制,现在基本上以两线制通讯接线方式为主流 。两线制通讯方式其采用的多为总线式拓扑结构,此总线最多可挂32个节点 。在RS485通讯网络中基本上采用主从通讯方式,也就是一拖多 。
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有时会遇到PC带的是RS232的接口,但是想得到pc上位机RS485的电路,可通过RS232/RS485转换电路把PC机串口信号 RS232信号转为RS485信号,也可用PCI多串口卡,直接把输出信号选择为RS485类型的扩展卡 。
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RS485网络在工业网络中也是比较流行的一种布网方式,其特点是实施简单方便,还有就是RS485的转换接口不算贵,而且种类多 。
RS485是串口的一种,常见的还有RS232,RS422,都属于串口,它们都只是定义了电气特性的通讯结构,并没有定义数据传输的协议 。
有的人很容易混淆它们之间的概念,比如人家问你是什么通讯协议,你回答是RS485,那么别人就闷了 。所谓的通讯协议,且还是使用的串口,常用的有modbus rtu,自由口协议,profibus dp等 。
大家都知道RS485是半双工通讯,传输距离较远,不加中继器的情况下可以传输1200米,传输速率可以达到10Mbps,在一条总线上可以有32个站点 。
目前在很多现场仪表中都在使用此接口进行数据传输,相比较模拟量信号,它传输的数据更多,抗干扰能力强,可连接设备更多,大大降低了成本 。
比如现场有一台流量计,如果使用模拟量只能读取到瞬时流量,而更换为rs485接口的那么就可以读取到更多的参数,比如瞬时流量,累计流量,温度,密度,报警信息,驱动增益等参数,为仪表的计量带来了更多的便利 。
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如上图通过流量计的通讯接口5,6端子,连接到PLC系统的通讯模块了,通过编程,读取到数据,并通过上位机进行显示 。
当然一般在工业现场,大部分仪表都是使用rs485通讯接口,通讯协议基本都是modbus rtu,因为此协议是免费的,且使用范围广泛 。
那么针对此接口我们如何实现和电脑的连接调试呢?如果你使用的工控机,有可能是具有RS485接口的,可以直接将现场仪表通讯线接到这个端子,如果没有我们可以通过串口卡或者串口线将它们连接,我们主要说说串口线,
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如上图为常用的usb转串口的通讯线,可以使用此方便的将设备与电脑连接,作为一般的调试使用 。当然还要安装对应的串口驱动程序 。
然后就是通讯测试软件,我们一般使用modscan软件进行测试,改软件只支持modbus协议
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如上图为测试画面,只需要设置com口等通讯参数就可以了 。
当然如果不是此modbus通讯协议,还可以使用串口调试助手等软件进行串口设备调试,此类软件很多,可以在网络上找到 。
当然你在测试过程中会遇到很多问题,如电阻问题,可以在终端增加120欧姆电阻 。
传输距离远,线缆阻抗电压衰减等问题需要增加信号隔离器,信号中继器等设备来解决通讯不稳定的问题 。最好选择有源的设备 。
如果有任何问题可以关注我的头条号进行交流,留言讨论 。
其他网友观点
RS-232、RS-422、RS-485都是串行数据接口标准,USB也属于串行接口标准 。USB是我们经常用到的接口,而工控领域已经基本被RS-232、RS-422、RS-485占领了,逐渐演变成了工控领域的输血管道 。
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上世纪80年代初单片机技术快速地发展起来,世界仪表市场很快就被智能仪表所垄断,因为企业在仪表的选型的阶段有一个必要的条件:具备联网通信接口 。最初时仪表设备是通过数据模拟信号输出简单的过程量,后来则通过RS232实现点对点的通信,但RS232并不能实现联网,所以才有RS485解决联网的问题 。
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RS-232标准
RS-232是由EIA(美国电子工业联盟)制定的串行数据通信接口标准,最早的时候并不叫RS232,而是叫做EIA-RS-232(RS表示推荐标准Recommended Standard) 。它是一种工业标准来保证不同厂家的产品之间相互兼容,对顶连接电缆、机械、电气特性、信号功能及传送的过程 。
RS232仅针对点对点通信而定义的单端全双工接口,就是一个驱动器连接着一个接收器,反过来也是一个接收器连接着一个驱动器 。所以RS232的驱动器和接受器需要底线连接来为信号发送和接受提供共同的参考 。
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RS232最大电缆长度一般限制在30米左右,RS232想通过高信号振幅来得到抗噪性,所以它的逻辑0总线电压为+3V~+15V,逻辑1总线电压为-3V~-15V,而+3V~-3V范围则没有定 。RS232规定了最大信号速率19.8kbps、最大压摆率30V/μs,但现代收发器可以通过减小总线电压的振幅来支持高达1Mbps的数据速率 。
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RS232可以使用1~2个数据通道,每个通道包含了收和发的信号对,单通道需要借助软件流控,而双通道一个通道发送数据,另一个通道进行信号交换控制 。介于RS232的接口特性,凸显出了它以下的缺点:
1、传输距离非常有限 。
2、驱动器、接收器共地传输容易产生共模干扰,抗噪能力非常弱 。
3、传输速率低 。
4、接口信号电平偏高,容易造成接口电路芯片的损坏 。
RS-485标准RS-485在两条导线信号使用差分信号传输,施加54Ω差分载荷时可以使得两条导线之间的差分总线摆幅达到1.5V 。
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RS485支持多点拓扑,可以达到32个单位载荷,每条总线可以发送、接收数据,并且可分为半双工和全双工两类 。半双工时两条跨线,一个节点发送数据,一个节点接收数据 。全双工时4条跨线使用两个信号对,一个信号对可以将主节点驱动器连接到多个从节点接收器,另一个信号对可以将从节点的驱动器连接到主节点的接收器 。所以RS485的拓扑允许广播数据,也可以寻址到任意特定的节点 。
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RS485的线缆长度可以达到1200米,传输速率可以达到10Mbps,但距离和传输速率是鱼和熊掌不可兼得的状态,但传输距离达到一定距离时,传输速率也会相应的降低 。
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相较于RS232,RS485的接口信号电平更低,更不容易损坏接口电路,可以方便地与TTL电路相连接 。RS485允许接更多的收发器,传输速率更高,传输距离更远,并且可以进行联网管理 。
RS485通信连接方式RS485布线时一般采用多股屏蔽的双绞线,这样RS485的差分通信的抗干扰性更好,同时也要避免RS485的总线和强电一起走 。如果采用普通的电线很又可能会导致通信不上 。
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R485连接的每台控制器必须手牵手地串联下去,如果采用星型连接、树状连接很又可能因为干扰过大而通信不顺畅,甚至无法通信 。
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