什么是RS485總線?一文了解清楚

很多客戶提到關(guān)于RS485相關(guān)的應(yīng)用，深入的了解RS485的話，里面的知識(shí)確實(shí)有很多。

RS485總線是一種基于差分信號(hào)傳輸?shù)拇型ㄐ艠?biāo)準(zhǔn)，由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)制定并發(fā)布。它采用平衡發(fā)送和差分接收的方式，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)距離、高速率的數(shù)據(jù)傳輸。RS485總線支持多點(diǎn)通信，即一條總線上可以連接多個(gè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換。

一、什么是RS485總線

工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常要采集多點(diǎn)數(shù)據(jù)，模擬信號(hào)或開關(guān)信號(hào)，一般用到RS485總線，RS-485采用半雙工工作方式，支持多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信。RS-485總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線型結(jié)構(gòu)。即采用一條總線將各個(gè)節(jié)點(diǎn)串接起來(lái)，不支持環(huán)形或星型網(wǎng)絡(luò)。

RS485總線的工作原理主要基于差分信號(hào)傳輸技術(shù)。在發(fā)送端，數(shù)據(jù)信號(hào)被轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，通過(guò)兩根差分線(A線和B線)進(jìn)行傳輸。在接收端，差分信號(hào)被還原為原始數(shù)據(jù)信號(hào)，供設(shè)備讀取和處理。由于差分信號(hào)具有共模抑制能力，可以有效抵抗外界干擾，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

在RS485總線系統(tǒng)中，每個(gè)設(shè)備都有一個(gè)唯一的地址碼。當(dāng)發(fā)送設(shè)備需要向某個(gè)接收設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，它會(huì)將目標(biāo)設(shè)備的地址碼和數(shù)據(jù)一起打包發(fā)送到總線上?？偩€上的所有設(shè)備都會(huì)收到這個(gè)數(shù)據(jù)包，但只有目標(biāo)設(shè)備的地址碼與數(shù)據(jù)包中的地址碼相匹配時(shí)，才會(huì)接收并處理這個(gè)數(shù)據(jù)包。這種基于地址碼的通信方式使得RS485總線可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)通信和數(shù)據(jù)共享。

RS485無(wú)具體的物理形狀，根據(jù)工程的實(shí)際情況而采用的接口，RS485采用差分信號(hào)負(fù)邏輯，+2V～+6V表示“0”，- 6V～- 2V表示“1”。

RS485有兩線制和四線制兩種接線，四線制只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式，現(xiàn)很少采用，現(xiàn)在多采用的是兩線制接線方式，這種接線方式為總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在同一總線上最多可以掛接32個(gè)結(jié)點(diǎn)。

485總線的通訊距離可以達(dá)到1200米。

根據(jù)485總線結(jié)構(gòu)理論，在理想環(huán)境的前提下，485總線傳輸距離可以達(dá)到1200米。其條件是通訊線材優(yōu)質(zhì)達(dá)標(biāo)，波特率為9600，只負(fù)載一臺(tái)485設(shè)備，才能使得通訊距離達(dá)到1200米，所以通常485總線實(shí)際的穩(wěn)定的通訊距離往往達(dá)不到1200米。如果負(fù)載485設(shè)備多，線材阻抗不合乎標(biāo)準(zhǔn)，線徑過(guò)細(xì)，轉(zhuǎn)換器品質(zhì)不良，設(shè)備防雷保護(hù)復(fù)雜和波特率的提高等等因素都會(huì)降低通訊距離。

二、RS485線纜

在一般場(chǎng)合采用普通的雙絞線就可以，在要求比較高的環(huán)境下可以采用帶屏蔽層的同軸電纜。在使用RS485接口時(shí)，對(duì)于特定的傳輸線路，從RS485接口到負(fù)載其數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸所允許的最大電纜長(zhǎng)度與信號(hào)傳輸?shù)牟ㄌ芈食煞幢?，這個(gè)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)主要是受信號(hào)失真及噪聲等影響所影響。

理論上RS485的最長(zhǎng)傳輸距離能達(dá)到1200米，但在實(shí)際應(yīng)用中傳輸?shù)木嚯x要比1200米短，具體能傳輸多遠(yuǎn)視周圍環(huán)境而定。在傳輸過(guò)程中可以采用增加中繼的方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，最多可以加八個(gè)中繼，也就是說(shuō)理論上RS485的最大傳輸距離可以達(dá)到9.6公里。如果真需要長(zhǎng)距離傳輸，可以采用光纖為傳播介質(zhì)，收發(fā)兩端各加一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器，多模光纖的傳輸距離是5~10公里，而采用單模光纖可達(dá)50公里的傳播距離。