揭秘RS485总线一条连接世界的信息高速公路
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，迫使企业在仪表选型时，要求其具有联网通信接口。最初是数据模拟信号输出简单过程量，后来采用了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这款革命性的通信协议。
二、RS485接口
RS485采用差分信号负逻辑，＋2V～＋6V表示“0”，-6V～-2V表示“1”。它有两种不同的接线方式：两线制和四线制。在现今广泛应用的是两线制，它允许在同一总线上最多挂接32个结点。此外，它支持主从通信模式，即一个主机控制多个从机，使得网络结构更加灵活和高效。
然而，在实际应用中，我们往往忽视了信号地（即屏蔽层）的连接，这可能导致共模干扰和EMI的问题。如果不正确地处理这些问题，就可能影响整个网络的稳定性甚至造成设备损坏。
要想与PC上位机进行通信，有两种方法可供选择：通过专用的转换电路将PC机串口转换成RS485信号，或使用PCI多串口卡直接输出为RS485类型。
三、RS485电缆
在传输过程中，对于特定的环境，可以采用普通双绞线或带屏蔽层的同轴电缆。在理论上，RS485能够支持1200米长距离传输，但实际应用中，由于周围环境因素，这个距离会更短。在需要长距离传输的情况下，可以通过增加中继站来放大信号，最多可达到九次重复，即最大传输距离可达9.6公里。而如果真的需要极远距离传输，可以考虑使用光纤作为介质，以获得更大的延伸能力。
四、构建网络拓扑
当构建网络时，我们应该注意以下几点：
（1）确保每条引出线尽可能短，以减少反射产生对总线信号质量影响。
（2）保持总体阻抗连续性，不应有阻抗不连续的地方，如不同区段用不同电缆，或收发器紧邻安装等情况。
五、终端匹配问题
为了保证良好的通讯性能，还需注意终端负载电阻的问题。当设备较少且距发送源近时，没有加终端负载也能正常工作。但随着距离增加或速度提高，其影响会越来越明显。这时候，要么采取终端匹配法，将120Ω作为匹配电阻；要么尝试RC匹配或二极管匹配以节省功耗。
六、工业网络概述
目前工业网络主要包括三类：基于串行协议如HART和现场总線，以及基于并行协议如Modbus等。此外，还有一些其他标准，如BACnet, Profibus, DeviceNet等，每种都有其适用范围及优势。未来的趋势将更多侧重于数字化与互联网技术结合，从而形成更为智能化、高效率的大规模自动化系统。
