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智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的,现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。究其原因就是企业信息化的需要,企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。最初是数据模拟信号输出简单过程量,后来仪表接口是RS232接口,这种接口可以实现点对点的通信方式,但这种方式不能实现联网功能。随后出现的RS485解决了这个问题。下面我们就简单介绍一下RS485。
在低速、短距离、无干扰的场合可以采用普通的双绞线,反之,在高速、长线传输时,则必须采用阻抗匹配(一般为120Ω)的RS485专用电缆(STP-120Ω(for RS485 & CAN) one pair 18 AWG),而在干扰恶劣的环境下还应采用铠装型双绞屏蔽电缆(ASTP-120Ω(for RS485 & CAN) one pair 18 AWG)。
在使用RS485接口时,对于特定的传输线路,从RS485接口到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度与信号传输的波特率成反比,这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所影响。
理论上,通信速率在100Kbps及以下时,RS485的最长传输距离可达1200米,但在实际应用中传输的距离也因芯片及电缆的传输特性而所差异。在传输过程中可以采用增加中继的方法对信号进行放大,最多可以加八个中继,也就是说理论上RS485的最大传输距离可以达到9.6公里。如果真需要长距离传输,可以采用光纤为传播介质,收发两端各加一个光电转换器,多模光纤的传输距离是5~10公里,而采用单模光纤可达50公里的传播距离。
网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构,不支持环形或星形网络。在构建网络时,应注意如下几点:
引出线应尽量短
采用一条双绞线电缆作总线,将各个节点串接起来,从总线到每个节点的引出线长度应尽量短,以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。有些网络连接尽管不正确,在短距离、低速率仍可能正常工作,但随着通信距离的延长或通信速率的提高,其不良影响会越来越严重,主要原因是信号在各支路末端反射后与原信号叠加,会造成信号质量下降。
应注意总线特性阻抗的连续性,在阻抗不连续点就会发生信号的反射。下列几种情况易产生这种不连续性:总线的不同区段采用了不同电缆,或某一段总线上有过多收发器紧靠在一起安装,再者是过长的分支线引出到总线。
总之,应该提供一条单一、连续的信号通道作为总线。
在RS485组网过程中另一个需要注意的问题是终端负载电阻问题,在设备少距离短的情况下不加终端负载电阻整个网络能很好的工作但随着距离的增加性能将降低。理论上,在每个接收数据信号的中点进行采样时,只要反射信号在开始采样时衰减到足够低就可以不考虑匹配。但这在实际上难以掌握,美国MAXIM公司有篇文章提到一条经验性的原则可以用来判断在什么样的数据速率和电缆长度时需要进行匹配:当信号的转换时间(上升或下降时间)超过电信号沿总线单向传输所需时间的3倍以上时就可以不加匹配。
一般终端匹配采用终端电阻方法, RS-485应在总线电缆的开始和末端都并接终端电阻。终接电阻在RS-485网络中取120Ω。相当于电缆特性阻抗的电阻,因为大多数双绞线电缆特性阻抗大约在100~120Ω。这种匹配方法简单有效,但有一个缺点,匹配电阻要消耗较大功率,对于功耗限制比较严格的系统不太适合。另外一种比较省电的匹配方式是RC匹配。利用一只电容C隔断直流成分可以节省大部分功率。但电容C的取值是个难点,需要在功耗和匹配质量间进行折衷。 还有一种采用二极管的匹配方法,这种方案虽未实现真正的“匹配”,但它利用二极管的钳位作用能迅速削弱反射信号,达到改善信号质量的目的,节能效果显著。
最近两年一些公司基于部分企业信息化的实施已完成,工厂中已经铺设了延伸到车间每个办公室、控制室的局域网的现状,推出了串口服务器来取代多串口卡,这主要是利用企业已有的局域网资源减少线路投资,节约成本,相当于通过tcp/ip把多串口卡放在了现场。
RS485采用差分信逻辑,+2V~+6V表示“1”,- 6V~- 2V表示“0”。RS485有两线制和四线制两种接线,四线制是全双工通讯方式,两线制是半双工通讯方式。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。很多情况下,连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因:(1)共模干扰问题: RS-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,RS-485收发器共模电压范围为-7~+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。(2)EMI问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。
干嘛 要 扩展几个RS485接口?不是可以 组成 RS485总线 吗?连接多个 485 设备满意请采纳。
最基本的区别功能不同,RS485是用来传输控制信号的,以太网是通过互联网获得网络数据的使用线材不同,RS485用2芯线就可以传输,而以太网必须使用8芯线,而且最少有4芯必须接通,而且不能接错
RS485 是一种技术规范具体 产品 可能 千差万别不过,2 线 485 A 和 B 2线,连接时 同名端连接 就可以了你这个 应该 是 多功能的,如:RS232 通常3 线即可全双工,Tx、Rx、...
由于PC机默认的只带有RS232接口,有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路:(1)通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号,对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离栅的产品。(2)通过PCI多串口卡,可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。
RS485设备与设备之间连接需采用屏蔽双绞线,手拉手串接方式为最佳,根据采用的波特率和连接线距离适当增加信号中继器。目前除了有单进单出的中继器还有一进多出的双向中继器,同时也增加了组网的灵活性。
我们把工业网络归结为三类:RS485网络、HART网络和现场总线网络。
HART网络
HART是由现在的艾默生提出一个过度性总线标准,他主要是在4~20毫安电流信号上面叠加数字信号,物理层采用BELL202频移键控技术,以实现部分智能仪表的功能,但此协议不是一个真正意义上开放的标准,要加入他的基金会才能拿到协议,加入基金会要一部分的费用。技术主要被国外几家大公司垄断,近两年国内也有公司再做,但还没有达到国外公司的水平。现在有很大一部分的智能仪表都带有HART圆卡,都具备HART通讯功能。
但从国内来看还没有真正利用其这部分功能,最多只是利用手操器对其进行参数设定,没有发挥出HART智能仪表应有的功能,没有联网进行设备监控。从长远来看由于HART通信速率低组网困难等原因,HART仪表的采购量会程下滑趋势,但由于HART仪表已经有十多年的历史现在在装数量非常的大,对于一些系统集成商来说还有很大的可利用空间。
现场总线技术是当今自动化领域技术发展热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网,它的出现标志着自动化控制技术又一个新时代的开始。现场总线是连接设置在控制现场的仪表与设置在控制室内的控制设备的数字化、串行、多站通信的网络。其关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字通信。
现场总线技术近年来成为国际上自动化和仪器仪表发展的热点,它的出现是传统的控制系统结构产生了革命性的变化,是自控系统朝着智能化、数字化、信息化、网络化、分散化的方向迈进,形成新型的网络集成式全分布式控制系统---现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System)。但是现在的现场总线的各种标准并行存在并且都有自己的生存领域,还没有形成真正统一的标准,关键是看不到什么时候能形成统一的标准,技术也不够成熟。另外现场总线的仪表种类还比较少可供选择的余地小,价格也偏高,从最终用户的角度看大多还处于观望状态,都想等到技术成熟之后在考虑,现在实施的少。
RS485/MODBUS是现在流行的一种布网方式,其特点是实施简单方便 ,而且现在支持RS485的仪表又特多,特别是在油品行业RS485/MODBUS简直是一统天下,现在的仪表商也纷纷转而支持RS485/MODBUS,原因很简单,象原来的 HART仪表想买一个转换口非常困难 而且价格昂贵,RS485的转换接口就便宜的多而且种类繁多。至少在低端市场RS485/MODBUS还将是最主要的组网方式,近两三年内不会改变。
如今HART仪表想买一个转换口并不困难 而且价格也不在昂贵,目前国内有不少HART协议转换器,例如:SM100-A/SM100-B/SM100-C(嘉兴市松茂电子出的三款)现已基本满足国内用户的需求。同时HART-RS232/HART-RS485还支持MODBUS协议。能很好的满足不同用户的需求
RS-485串行接口标准
RS-485串行接口标准 1 、平衡传输 RS-485 数据信号采用差分传输方式,也称作平衡传输,它使用一对双绞线,将其中一线定义为 A, 另一线定义为 B,通常情况下, 发送驱动器 A、B之间的正电平在 +2~+6V,是一个逻辑状态, 负电平在 -2~ 6V,是另一个逻辑状态。另有一个信号地 C,在 RS-485中还有一“使能”端,而在 RS-422中这是可用可 不用的。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时,发送驱动器 处于高阻状态,称作“第三态”,即它是有别于逻辑“ 1”与“ 0”的第三态。 接收器也作与发送端相对的规定, 收、发端通过平衡双绞线将 AA与 BB对应相连, 当在收端 AB之间有 大于 +200mV的电平时,输出正逻辑电平,小于 -200mV时,输出负逻辑电平。接收器接收平衡线上的电平范 围通常在 200mV至 6
基于ARM9与LINUX的RS485总线的通信接口设计
在ARM9处理器S3C2440上设计RS485通信接口,实现与总线上其他设备的通信,利用ARM9处理器内部集成的UART外设和RSM485CT模块组成RS485通信硬件接口,在嵌入式Linux系统下设计RS485通信程序实现与RS485总线上的其他外设间的数据互通。实验效果良好,表明该设计是行之有效的。文中在介绍了通信接口的硬件设计、Linux下RS485驱动设计、通信程序设计的同时,重点介绍了Linux系统下RS485通信程序的编写方法以及RS485总线上设备通信的实现过程。
在工业控制场合,RS485总线因其接口简单,组网方便,传输距离远等特点而得到广泛应用。
RS485和RS232一样都是基于串口的通讯接口,数据收发的操作是一致的,所以使用的是同样WinCE的底层驱动程序。但是它们在实际应用中通讯模式却有着很大的区别,RS485接口为半双工数据通讯模式,而RS232接口为全双工数据通讯模式,数据的收发不能同时进行,为了保证数据收发的不冲突,硬件上是通过方向切换来实现的,相应也要求软件上必须将收发的过程严格地分开。
RS485接口组成的半双工网络,一般是两线制(以前有四线制接法,只能实现点对点的通信方式,现很少采用),多采用屏蔽双绞线传输。这种接线方式为总线式拓扑结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。
很多情况下,连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的"A"、"B"端连接起来。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。
另有一个问题是信号地,上述连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因:
(1)共模干扰问题:RS-485接口采用差分方式传输信号,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,RS-485收发器共模电压范围为-7~+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。
(2)EMI(电磁干扰)问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),信号中的共模部分就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。
由于PC机默认的只带有RS232接口,有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路:
(1)通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号,对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离栅的产品。
(2)通过PCI多串口卡,可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。
1.RS-485的电气特性:逻辑"0"以两线间的电压差为+(2-6)V表示;逻辑"1"以两线间的电压差为-(2-6)V表示。接口信号电平比RS-232降低了,就不易损坏接口电路的芯片,且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL电路连接。
2.RS-485的数据最高传输速率为10Mbps。
3.RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰能力增强,即抗噪声干扰性好。
4.RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺(约1219米),实际上可达3000米,另外RS-232接口在总线上只允许连接1个收发器,即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。
因为RS485接口组成的半双工网络,一般只需二根连线(一般叫AB线),所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。
机械上安装有多种安装法兰可以满足客户不同现场安装需求,电气输出接口有RS485自由协议供选择,软件智能设定。 测角度 测长度 测速度的多面手内部绝对值码盘,全数字化计值。RS485自由协议输出,方便连接各种PLC及上位机设备。软件智能设定,多用途、多功能,直接对应单圈角度、多地址设定;通讯波特率设定,分辨率、方向设定。外部置位线设定预设位置,安装方便,无需找零。每圈分辨率4096线 特性参数:
波 特 率: 9.6K~11.52K之间可设定 |
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分 辨 率: 最大12bit=4096(可设定调整) |
消耗电流: <40mA(24V空载) |
允许转速: 3000转/分 |
信号调整: 分辨率、方向设置;可预设位置,外部置位 |
轴 径: 6mm至15mm |
防护等级: 轴IP65,外壳IP67 |
安装形式: 同步法兰,夹紧法兰, 盲孔轴套,方形法兰 |
零点位置: 任意点做起始位,无需找零位 |
地址设定:1~99软件可任意设定 |
连接方式: 标准电缆,M23标准插针 |
最大负荷: 轴向50N 径向100N |
方向设定: 正,反方向可设定 |
抗震动性: 20g,10~2000Hz;100g,6ms |