RS485与CAN总线两种工业通信界限的对话
一、RS485简介
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。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,它是一种常用的多端设备之间进行同步串行数据传输的一种标准,是一种半双工或全双工数字通讯协议,可以用来构建一个复杂网络结构。
二、RS485接口
RS485采用差分信号负逻辑,+2V~+6V表示“0”,-6V~-2V表示“1”。它有两线制和四线制两种接线方式,其中四线制只能实现点对点的通信方式,而现在多采用的是两线制接线方式,这种连接方式为总线式拓朴结构,在同一总线上最多可以挂载32个结点。
三、RS485电缆
在一般场合采用普通的双绞线就可以,在要求比较高的环境下可以采用带屏蔽层的同轴电缆。在使用RS485接口时,对于特定的传输距离,其理论上可达1200米,但实际应用中传输距离要比1200米短,具体能传输多远视周围环境而定。在传输过程中,可以采用增加中继站或者光纤作为传播介质来提高信号质量和延伸距离。
四、布网与匹配问题
网络拓扑一般采用终端匹配总線型结构,不支持环形或星形网络。在构建网络时,应注意以下几点:
(1)应尽量保持总線连续性,不应该存在阻抗不连续的地方。
(2)每个节点都应该有一个适当大小的地引出到总線,以避免反射影响。
(3)终端负载电阻对于长距离通信至关重要,一般情况下建议在每条路段末尾添加100Ω终端匹配电阻。
五、未来趋势分析
近年来,由于局域网技术不断发展,如TCP/IP等协议已经逐渐渗透到了工业控制领域。这使得原来依赖于串行卡片进行扩展功能需求得以满足,同时也降低了成本和维护难度。此外,还有一些新的现场总線标准如PROFINET, EtherNet/IP等也逐渐成为人们讨论的话题,它们通过IP地址管理,使得设备能够更容易地加入到现有的IT基础设施之中,从而促进了工业自动化系统与商业IT系统之间紧密集成。