一提到RS-485总线,工控圈的朋友都可谓是耳熟闻详,那么我们今天来讲一讲RS-485扩展通信距离的几种办法。
在提通信距离之前,我们先一起来认识一下什么叫做RS485,RS485通信有什么样的特点。
RS-485,其中,RS的全程叫做Recommended Standard,翻译过来的意思就是推荐标准的意思,或者称之为一种标准的电平信号。在1983年,电子工业协会(即EIA,Electronics Industries Association)批准RS-485为一种标准通信接口,经过40年的发展,RS-485已经一跃成为了工业现场中最常用的总线之一。
RS-485如此受欢迎的原因,主要原因取决于其高达10Mbps的传输速率、1200米的传输距离以及其多点拓扑连接的特性。RS-485采用差分形式进行数据传输,这样的特点使得其在收到环境干扰时也能接收到正确的传输数据。
RS-485最远传输距离一般查到的资料都显示为1200米,部分资料可以看到也存在1800米的说法,但是,现场环境往往导致了传输距离与理论传输距离差异较大的主要因素,主要取决于线缆类型、线缆材质、通信速率、接线方式、环境干扰等等。
RS-485传输线缆主要分为两种类型,一类是普通同轴电缆线,另外一类是双绞信号传输线缆。RS-485因其差分传输的特性,因此采用双绞传输线缆无疑是最优选择,带屏蔽层的双绞传输线缆传输距离会由于不带屏蔽层的传输线缆。原因为带屏蔽层的传输线缆会在一定程度上减轻干扰,同时将不能减轻的干扰均匀地给到两根传输线缆,这样查分信号仍然是原信号。
一般来说,线缆传输材质一般以纯铜的为好,目前市面上传输线缆材质鱼龙混杂,不少不良商家使用铁铝等材质镀铜来以次充好,这样的线缆电阻一般会比纯铜线缆大切十分容易被折断,区分时可以将线缆剪断看横截面积来进行区分。现场施工会有很多使用网线来做出传输线缆,这样不仅对网线是一种浪费,同时信号传输距离也不会太远,一般建议采用0.5mm以上纯铜材质2线或3线双绞传输线缆。
RS-485传输速率虽然可以达到10M,但是常见的波特率一般为1200、2400、9600、115200等,一般来说,传输速率越高,传输距离就越近,反之亦然。
RS-485可外接多个设备,一般来说,需要采用手拉手的方式进行连接,不能采用多级并联的方式。
RS-485布线时,建议原理强电干扰,RS-485串口设备的接地一定要接触良好,有条件的可以用屏蔽线的屏蔽层将所有设备的GND连接起来,避免存在电势差。如远距离通信,可以再终端设备的AB之间并联一个120欧姆匹配电阻。
总结来说,避免使用劣质线材,走线采用双绞线,必要时采用双绞屏蔽线,布线时采用手拉手的形式,在终端并联120Ω匹配电阻等都可以有效扩展通信距离,如在完成上述后如通信距离仍不理想,可以使用RS-485扩展器来扩展通信距离。
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