|
1：解決方案簡(jiǎn)介： RS-422、RS-485與RS-232不一樣，數(shù)據(jù)信號(hào)采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸，它使用一對(duì)雙絞線，將其中一線定義為A，另一線定義為B。通常情況下，發(fā)送驅(qū)動(dòng)器A、B之間的正電平在+2~+6V，是一個(gè)邏輯狀態(tài)，負(fù)電平在-2V~6V，是另一個(gè)邏輯狀態(tài)。另有一個(gè)信號(hào)地C，在RS-485中還有一“使能”端，而在RS-422中這是可用可不用的。“使能”端是用于控制發(fā)送驅(qū)動(dòng)器與傳輸線的切斷與連接。當(dāng)“使能”端起作用時(shí)，發(fā)送驅(qū)動(dòng)器處于高阻狀態(tài)，稱作“第三態(tài)”，即它是有別于邏輯“1”與“0”的第三態(tài)。 由于RS-485是從RS-422基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，所以RS-485許多電氣規(guī)定與RS-422相仿。如都采用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線上接終接電阻等。RS-485可以采用二線與四線方式，二線制可實(shí)現(xiàn)真正的多點(diǎn)雙向通信。RS-485總線，在要求通信距離為幾十米到上千米時(shí)，廣泛采用RS-485 串行總線標(biāo)準(zhǔn)。RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測(cè)低至200mV的電壓，故傳輸信號(hào)能在千米以外得到恢復(fù)。 RS-485采用半雙工工作方式，任何時(shí)候只能有一點(diǎn)處于發(fā)送狀態(tài)，因此，發(fā)送電路須由使能信號(hào)加以控制。RS-485用于多點(diǎn)互連時(shí)非常方便，可以省掉許多信號(hào)線。應(yīng)用RS-485 可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，其允許最多并聯(lián)32臺(tái)驅(qū)動(dòng)器和32臺(tái)接收器。 RS-485與RS-422的不同還在于其共模輸出電壓是不同的，RS-485是-7V至+12V之間，而RS-422在-7V至+7V之間;RS-485滿足所有RS-422的規(guī)范，所以RS-485的驅(qū)動(dòng)器可以用在RS-422網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。RS-485與RS-422一樣，其最大傳輸距離約為1219米，最大傳輸速率為10Mbps。平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比，在100Kbps速率以下，才可能使用規(guī)定最長(zhǎng)的電纜長(zhǎng)度。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長(zhǎng)雙絞線最大傳輸速率僅為1Mbps。 由于RS-485規(guī)范出現(xiàn)的時(shí)間比較早，盡管這種標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在仍然普遍應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化、安放監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、等等諸多的領(lǐng)域，但它也有其先天的缺陷，那就是它的電氣標(biāo)準(zhǔn)的限制，導(dǎo)致RS-485信號(hào)只能進(jìn)行主、從結(jié)構(gòu)的輪詢方式通訊，通訊的實(shí)時(shí)性和可靠性稍差。同時(shí)在RS-485網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)系統(tǒng)有錯(cuò)誤，出現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，導(dǎo)致總線呈現(xiàn)短路，從而損壞某些節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)象。雖然RS-485也是總線制通訊方式，但它的通訊距離也只在1200米左右而形成信號(hào)的衰減，通常情況下，系統(tǒng)需要另外串接RS-485的光電隔離中繼器來(lái)做信號(hào)放大，如果距離更遠(yuǎn)，那么RS-485中繼器就需要像“接力棒”一樣，在每個(gè)RS-485信號(hào)衰減處，安裝RS-485光隔中繼器來(lái)解決信號(hào)傳輸問(wèn)題。但這種解決方案有個(gè)重要的問(wèn)題需要解決，因?yàn)闆](méi)加一個(gè)RS-485的光電隔離中繼器，那么都需要在串接電給中繼器載入用以驅(qū)動(dòng)的外接電源。但各種各樣的應(yīng)用中，并不是每個(gè)衰減點(diǎn)有可能方便的接入電源（比如在煤礦的井下系統(tǒng)）。基于這個(gè)現(xiàn)狀，會(huì)有用戶采用光纖通訊的方式。但這個(gè)方案明顯存在著布線昂貴，接口設(shè)備通常價(jià)格也比較高的問(wèn)題。 我公司根據(jù)客戶的需求，現(xiàn)在提供了一個(gè)RS-485在以雙絞線作為通訊介質(zhì)，半雙工通訊、低速率模式下，可以將RS-485信號(hào)傳送10公里以內(nèi)的解決方案，產(chǎn)品名稱為RS-485 Short Haul Modem.此方案不僅可以解決RS-485點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊，而且還可以組成帶有節(jié)點(diǎn)的總線制結(jié)構(gòu)，此種通訊方式和通常的RS-485總線類似，在網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)掛有RS-485 Short Haul Modem的RS-485接口設(shè)備，甚至于掛接我公司生產(chǎn)的RS-232 Short Haul Modem的RS-232設(shè)備，均可與上位主控計(jì)算機(jī)以輪詢的方式通訊。 為保證網(wǎng)絡(luò)的安全性，我公司提供的RS-485 Short Haul Modem為工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，不僅僅是信號(hào)的光電隔離，而且電源也是DC-DC隔離轉(zhuǎn)換，并帶有抗雷擊元器件用以做突波保護(hù)。我公司所生產(chǎn)的RS-485 Short Haul Modem 和RS-232 Short Haul Modem, 其核心原理就是將RS-485或是RS-232電平轉(zhuǎn)換成為CAN（Controller Area Network)總線電平，遠(yuǎn)端的RS-485 Short Haul Modem 或RS-232 Short Haul Modem,再由CAN電平轉(zhuǎn)換成為RS-485電平或RS-232電平，從而完成了RS-485或是RS-232信號(hào)的超遠(yuǎn)距離傳輸。因?yàn)楸娝苤珻AN總線具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性。CAN總線通過(guò)CAN控制器接口芯片82C250的兩個(gè)輸出端CANH和CANL與物理總線相連，而CANH端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài)，CANL端只能是低電平或懸浮狀態(tài)。這就保證不會(huì)出現(xiàn)象在RS-485網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)系統(tǒng)有錯(cuò)誤，出現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，導(dǎo)致總線呈現(xiàn)短路，從而損壞某些節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)象。而且CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響，從而保證不會(huì)出現(xiàn)象在網(wǎng)絡(luò)中，因個(gè)別節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，使得總線處于“死鎖”狀態(tài)。所以采用這種方式來(lái)解決RS-232/485超遠(yuǎn)距離的通訊，不失為一種穩(wěn)定、可靠而且經(jīng)濟(jì)的解決方案。 在RS-485超遠(yuǎn)程的解決方案中，由于其產(chǎn)品性能的穩(wěn)定可靠與低功耗的特征，現(xiàn)已批量的應(yīng)用于煤礦的井下考勤監(jiān)控系統(tǒng)中去。客戶將我公司生產(chǎn)的RS-485 Short Haul Modem 封裝在其符合本安認(rèn)證的控制箱內(nèi)，在距離3000-6000米范圍內(nèi)，以9600BPS通訊速率下，完成了煤礦井下監(jiān)控設(shè)備與井上監(jiān)控主機(jī)的RS-485通訊。經(jīng)實(shí)際運(yùn)行，通訊非常穩(wěn)定可靠。 2：應(yīng)用圖示
A：）應(yīng)用方式一：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊 B：）點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)總線制應(yīng)用
|
