RS-485 总线布线规则及方法

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1、６１８２０１４ＣＧ￣ＶＥ０６７２０１４中国汽车工程学会年会论文集ＲＳ￣４８５总线布线规则及方法王德宪ꎬ冯俊杰东风汽车有限公司计量测试中心【摘要】本文阐述了ＲＳ￣４８５双向串行总线的特点、ＲＳ￣４８５总线在实际应用中的布线规则、拓扑结构和匹配电阻的连接方法ꎮ可供有关技术人员在ＲＳ￣４８５总线设计和施工时做参考ꎮ【关键词】ＲＳ￣４８５ꎬ总线ꎬ规则ꎬ方法ＡｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｉｎｇＲｅｇｕｌａｔｉｏｎａｎｄＭｅｔｈｏｄｓａｂｏｕｔＲＳ￣４８５ＤａｔａＢｕｓＷａｎｇＤｅｘｉａｎꎬＦｅｎｇＪｕｎｊｉｅＭｅｔｒｏｌｏｎｙａｎｄＴｅｓｔｉｎｇＣｅ

2、ｎｔｅｒｏｆＤｏｎｇｆｅｎｇＭｏｔｏｒＣｏ?ꎬＬｔｄ.Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＰｒａｇｍａｔｉｃａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｉｎｇｒｅｇｕｌａｔｉｏｎａｂｏｕｔＲＳ￣４８５ＤａｔａＢｕｓａｎｄＴｗｏ￣ｗａｙｓｅｒｉａｌＤａｔａＢｕｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃꎬｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆＴｏｐｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍａｔｃｈｉｎｇｒｅｓｉｓｔｏｒｓ.Ｍａｙｂｅｆｏｒｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｔｅｃｈｎｉｃｉａｎ?ｓｄｏｉｎｇａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐｅｒｉｏｄｏｆＲＳ￣４８５ｄｅｓｉｇｎｃｏｍｐｏｓｅｓＫｅ

3、ｙｗｏｒｄｓ:Ｒｓ￣４８５ꎬｄａｔａｂｕｓꎬｒｅｇｕｌａｔｉｏｎꎬｍｅｔｈｏｄ３２个节点ꎬ如果使用特制的４８５芯片ꎬ可以达到２５６个节点引言或更多ꎮ２４８５总线布线规则在工业测控和数据采集系统的数据通信中ꎬ需要利用计算机通过串行接口与测控网中的设备进行数据或命令传输ꎮ为了避免数据传输错误ꎬ在４８５总线的布线设计和施工截止到目前为止ꎬ被广泛应用的串行通信接口有ＲＳ￣２３２、中ꎬ应特别注意以下几点:ＲＳ￣４８５/４２２等ꎮ１)由于４８５总线传送的是一对差分信号ꎬ４８５网络上ＲＳ￣２３２是最早的串行接口ꎬ应用于低波特率的串行通各设备之间的

4、数据传输线最好采用外加屏蔽层的双绞线ꎬ屏信ꎮＲＳ￣２３２采取的是单端不平衡传输方式ꎬ其收发端的数蔽层应在一个点可靠接地ꎮ据信号都是相对于地信号的ꎬ所以共模抑制能力差ꎮ再加上２)在工业现场应用中ꎬ如果现场干扰源非常复杂ꎬ各双绞线分布电容的影响ꎬ其最大传输距离仅为１５ｍꎬ最高传节点之间可能存在很高的共模电压ꎮ虽然４８５接口使用的是输速率只有２０ｋｂｉｔ/ｓ(＝２５６０Ｂｙｔｅ/ｓ)ꎬ并且只支持点对点差分传输方式ꎬ具有抗共模干扰能力ꎮ但是当共模电压大于通信ꎮ＋１２Ｖ或者小于－９Ｖ时ꎬ就超过了４８５接收器的极限接收为克服ＲＳ￣２３２串口的通

5、信距离短、波特率低的缺点ꎬ电压ꎬ接收器将无法工作ꎬ甚至可能烧毁芯片和设备ꎮ此后来推出了ＲＳ￣４８５/４２２接口标准(以下简称４８５总线)ꎮ时ꎬ应在４８５总线网络中使用４８５光隔离中继器ꎬ从而消除由于４８５总线的先进性ꎬ很快在工业测控等领域得到了广泛共模电压的影响ꎮ地应用ꎮ３)随着传输距离的延长ꎬ４８５总线网络上会产生回波反射信号ꎮ如果４８５总线的传输距离超过１００ｍꎬ建议在４８５１４８５总线的特点网络的开始端和结束端并接１２０Ω电阻ꎮ４８５总线采用了平衡发送和差分接收接口标准ꎮ在发送４)一般应采用手牵手的总线拓扑结构ꎮ最好不要采用端

6、将串行口的ＴＴＬ电平信号转换成差分信号由Ａ、Ｂ两线输星型拓扑结构ꎮ否则会产生反射信号ꎬ影响通信质量ꎮ要尽出ꎬ经过双绞线传输到接收端后ꎬ再将差分信号还原成ＴＴＬ量减少节点设备与主干线路之间的距离ꎬ如果在实际应用中电平信号ꎮ因此具有极强的抗共模干扰能力ꎬ加之总线收发必须距离较远ꎬ应使用４８５中继器接出一个４８５总线的分器灵敏度很高ꎬ可以检测到低至２００ｍＶ的电压ꎮ故传输信支ꎮ如果实际应用中一定要使用星型拓扑结构ꎬ则必须使用号经过千米以上的衰减后都可以完好恢复ꎮ在１００ｋｂｉｔ/ｓ的４８５集线器ꎮ传输速率下ꎬ通信距离可以达到１２００ｍ左右

7、ꎮ如果通信距５)必须重视４８５总线的负载能力ꎬ影响负载能力的因离较短ꎬ其最大传输速率可达１０Ｍｂｉｔ/ｓꎮ如果需传输更长的素有:接在主计算机串口的４８５转换器的供电能力ꎬ通讯距距离ꎬ需要增加４８５中继器ꎮＲＳ￣４８５采用半双工工作方式ꎬ离ꎬ４８５数据线材的品质ꎬ波特率等ꎮ支持多点数据通信ꎮＲＳ￣４８５总线网络拓扑一般采用终端匹无源型的４８５转换器是从计算机的串口窃电ꎬ供电力较配的总线型结构ꎮ即采用一条总线将各个节点串接起来ꎬ不差ꎬ带负载能力不足ꎮ如果４８５网络上的设备比较多ꎬ应使支持环形或星型网络ꎮ如果需要使用星型结构ꎬ就必须使用用

8、带电源的４８５转换器ꎮ选用好的４８５专用通讯线缆ꎬ尽可４８５中继器或者４８５集线器ꎮＲＳ￣４８５/４２２总线一般最大支持能使用低的波特率ꎮ使用４８５中继器或者４８５集线器ꎬ都可２０１４中国汽车工程学会年会论文集２０１４ＣＧ￣ＶＥ０６７