在自動(dòng)化領(lǐng)域，隨著分布式控制系統(tǒng)的發(fā)展，迫切需要一種總線(xiàn)能適合遠(yuǎn)距離的數(shù)字通信。在RS-422標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，EIA研究出了一種支持多節(jié)點(diǎn)、遠(yuǎn)距離和接收高靈敏度的RS-485總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。RS-485采用半雙工工作方式，支持多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信。RS-485總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線(xiàn)型結(jié)構(gòu)。
485總線(xiàn)的特點(diǎn)
485總線(xiàn)采用了平衡發(fā)送和差分接收接口標(biāo)準(zhǔn)。在發(fā)送端將串行口的TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)由A、B兩線(xiàn)輸出，經(jīng)過(guò)雙絞線(xiàn)傳輸?shù)浇邮斩撕螅賹⒉罘中盘?hào)還原成TTL電平信號(hào)。因此具有極強(qiáng)的抗共模干擾能力，加之總線(xiàn)收發(fā)器靈敏度很高，可以檢測(cè)到低至200mV的電壓。故傳輸信號(hào)經(jīng)過(guò)千米以上的衰減后都可以完好恢復(fù)。在100kbit/s的傳輸速率下，通信距離可以達(dá)到1200米左右。如果通信距離較短，其最大傳輸速率可達(dá)10Mbit/s。如果需傳輸更長(zhǎng)的距離，需要增加485中繼器。RS-485采用半雙工工作方式，支持多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信。RS-485總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線(xiàn)型結(jié)構(gòu)。即采用一條總線(xiàn)將各個(gè)節(jié)點(diǎn)串接起來(lái)，不支持環(huán)形或星型網(wǎng)絡(luò)。如果需要使用星型結(jié)構(gòu)，就必須使用485中繼器或者485集線(xiàn)器。RS-485/422總線(xiàn)一般最大支持32個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果使用特制的485芯片，可以達(dá)到256個(gè)節(jié)點(diǎn)或更多。
RS-485通訊電纜
RS-485通訊電纜在一般場(chǎng)合采用雙絞線(xiàn)就可以，但在要求比較高的環(huán)境下可以采用帶屏蔽層的雙絞電纜。在使用RS485通訊時(shí)，對(duì)于特定的傳輸線(xiàn)路，主機(jī)（召測(cè)設(shè)備）到儀表的485口間的電纜長(zhǎng)度與數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)牟ㄌ芈食煞幢龋贿@個(gè)長(zhǎng)度主要受信號(hào)的失真以及噪聲的影響所影響。理論上RS485的傳輸距離能達(dá)到1200米，但實(shí)際應(yīng)用中傳輸距離要小于1200米，具體長(zhǎng)度受周?chē)沫h(huán)境影響。
485總線(xiàn)布線(xiàn)規(guī)則
為了避免數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤，在485總線(xiàn)的布線(xiàn)設(shè)計(jì)和施工中，應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：
①由于485總線(xiàn)傳送的是一對(duì)差分信號(hào)，485網(wǎng)絡(luò)上各設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)最好采用外加屏蔽層的雙絞線(xiàn)，屏蔽層應(yīng)在一個(gè)點(diǎn)可靠接地。
②在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，如果現(xiàn)場(chǎng)干擾源非常復(fù)雜，各節(jié)點(diǎn)之間可能存在很高的共模電壓。雖然485接口使用的是差分傳輸方式，具有抗共模干擾能力。但是當(dāng)共模電壓大于+12V或者小于-9V時(shí)，就超過(guò)了485接收器的極限接收電壓，接收器將無(wú)法工作，甚至可能燒毀芯片和設(shè)備。此時(shí)，應(yīng)在485總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中使用485光隔離中繼器，從而消除共模電壓的影響。
③隨著傳輸距離的延長(zhǎng)，485總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上會(huì)產(chǎn)生回波反射信號(hào)。如果485總線(xiàn)的傳輸距離超過(guò)100米，建議在485網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)始端和結(jié)束端并接120Ω電阻。
④一般應(yīng)采用手牽手的總線(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。最好不要采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。否則會(huì)產(chǎn)生反射信號(hào)，影響通信質(zhì)量。要盡量減少節(jié)點(diǎn)設(shè)備與主干線(xiàn)路之間的距離，如果在實(shí)際應(yīng)用中必須距離較遠(yuǎn)，應(yīng)使用485中繼器接出一個(gè)485總線(xiàn)的分支。如果實(shí)際應(yīng)用中一定要使用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，則必須使用485集線(xiàn)器。
⑤必須重視485總線(xiàn)的負(fù)載能力，影響負(fù)載能力的因素有：接在主計(jì)算機(jī)串口的485轉(zhuǎn)換器的供電能力，通訊距離，485數(shù)據(jù)線(xiàn)材的品質(zhì)，波特率等。
無(wú)源型的RS485轉(zhuǎn)換器是從計(jì)算機(jī)的串口竊電，供電力較差，帶負(fù)載能力不足。如果485網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備比較多，應(yīng)使用帶電源的485轉(zhuǎn)換器。選用好的485專(zhuān)用通訊線(xiàn)纜，盡可能使用低的波特率。使用485中繼器或者485集線(xiàn)器，都可以提高485總線(xiàn)的負(fù)載能力。
485總線(xiàn)布線(xiàn)方法
在485總線(xiàn)的簡(jiǎn)單應(yīng)用中，一般采用總線(xiàn)型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)布線(xiàn)方式。但是在比較復(fù)雜的系統(tǒng)中，總線(xiàn)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的布線(xiàn)施工不但非常繁瑣，而且還浪費(fèi)了大量的連線(xiàn)。靈活利用485集線(xiàn)器或485中繼器，可以將總線(xiàn)型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接成星形或樹(shù)型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。大大的方便了前期施工和后期的維修工作。
