關(guān)于RS485

RS-485是一種標(biāo)準(zhǔn)通訊接口，RS（Recommended Standard）推薦標(biāo)準(zhǔn)的意思，485是標(biāo)識(shí)號(hào)。

使用485通信，一般只需要兩根線，A,B 或者+,-兩根線。這屬于一種差分信號(hào)電平通信。

總線的接線方式，廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集和工業(yè)控制，它的主要優(yōu)點(diǎn)之一是它允許將多個(gè)RS485設(shè)備放在同一條總線上，可以方便地實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸和控制。在不使用中繼器的情況下，也可以實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)的通信距離。

下面是常見(jiàn)的支持RS485的物理接頭。

RS485通信特性

掛接設(shè)備

一條RS485總線上可以掛載多少個(gè)RS485設(shè)備，這個(gè)問(wèn)題會(huì)經(jīng)常被問(wèn)到。具體的數(shù)量由RS485轉(zhuǎn)換器的負(fù)載能力決定，正常來(lái)說(shuō)，RS485芯片的負(fù)載能力有三個(gè)級(jí)別，這三個(gè)級(jí)別依次可以掛載32臺(tái)、128臺(tái)和256臺(tái)。通常，我們使用的RS485轉(zhuǎn)換器負(fù)載能力是32臺(tái)，而且也不建議在一條RS485總線上掛載太多，掛載越多，出現(xiàn)問(wèn)題處理越麻煩。如果設(shè)備確實(shí)很多，可以通過(guò)擴(kuò)展RS485總線的數(shù)量來(lái)分擔(dān)負(fù)載壓力，比如100臺(tái)RS485設(shè)備，分4個(gè)RS485總線，每個(gè)總線掛載25臺(tái)。

傳輸距離：RS485理論上最遠(yuǎn)通訊距離是1200米，如果距離超過(guò)1200米，可以使用485中繼器(延長(zhǎng)器)來(lái)延長(zhǎng)，理論上最遠(yuǎn)可延長(zhǎng)到3000米。

高速率：RS485的數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到10Mbps，但如果是在長(zhǎng)距離傳輸時(shí)會(huì)降低速率以保證信號(hào)質(zhì)量。

一主多從：Modbus協(xié)議在報(bào)文層設(shè)計(jì)了設(shè)備地址，這樣就可以配合RS485實(shí)現(xiàn)一主多從，一主多從可以簡(jiǎn)化布線、易于管理、節(jié)約成本。可能很多人是因?yàn)橐恢鞫鄰妮喸儯J(rèn)為ModbusRTU通信速度慢。在通信要求不高的情況，使用一主多從是一個(gè)非常好的方案，一主多從輪詢機(jī)制必然會(huì)帶來(lái)通信效率的降低。

通信模式：485是半雙工通訊，半雙工就是設(shè)備在同一時(shí)刻要么處于收數(shù)據(jù)狀態(tài)，要么處于發(fā)數(shù)據(jù)狀態(tài)，不允許同時(shí)收發(fā)數(shù)據(jù)，如RS-485是一種通訊接口標(biāo)準(zhǔn)果你連的設(shè)備很多，每臺(tái)設(shè)備的寄存器地址也很多，那么這個(gè)通訊周期就會(huì)很長(zhǎng)。

差分信號(hào)傳輸：RS485使用差分信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸（A和B兩條雙絞線來(lái)傳輸信號(hào)），這樣可以有效抑制共模干擾，提高抗噪能力。

支持的協(xié)議

Modbus RTU：Modbus是一種廣泛使用的工業(yè)通信協(xié)議，Modbus協(xié)議簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，多用于工業(yè)設(shè)備間進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制。

Profibus-DP：是一種用于工業(yè)自動(dòng)化的總線系統(tǒng)，比較適合高速、實(shí)時(shí)控制的應(yīng)用。支持多種設(shè)備連接，常用在復(fù)雜的工業(yè)自動(dòng)化環(huán)境。

CANopen：是一種基于CAN（Controller Area Network）總線的應(yīng)用層協(xié)議，某些情況下也可以通過(guò)RS485實(shí)現(xiàn)。支持分布式實(shí)時(shí)控制應(yīng)用，汽車領(lǐng)域使用較多。DeviceNet：是一種用在自動(dòng)化領(lǐng)域的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，Allen-Bradley公司開(kāi)發(fā)，在美國(guó)市場(chǎng)占用率較高。DeviceNet協(xié)議支持多種設(shè)備類型，包括傳感器、執(zhí)行器和控制器。

Ethernet/IP：工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，名稱中的IP是Industrial Protocol（工業(yè)協(xié)議）的簡(jiǎn)稱，不是網(wǎng)際協(xié)議。提供了高速的數(shù)據(jù)傳輸能力，并且支持多種工業(yè)設(shè)備之間的通信。

DNP3：專為電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的通信協(xié)議，DNP3協(xié)議支持多種通信介質(zhì)，包括RS485，適用于安全和高可靠性的電力自動(dòng)化和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

DLT645：DLT645協(xié)議主要用于電能表的數(shù)據(jù)采集，也是電表采集最常用最簡(jiǎn)單的通信協(xié)議，可參考DLT645協(xié)議-光伏電表數(shù)據(jù)采集

CC-Link：一種開(kāi)放的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，支持多種工業(yè)設(shè)備，可以使用RS485接口。

簡(jiǎn)而言之，PLC 的通訊方式多種多樣，每種協(xié)議都有其獨(dú)特的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景。基于總線的協(xié)議如 Modbus RTU、Profibus、CANopen 等，通常用于相對(duì)簡(jiǎn)單或特定需求的系統(tǒng)；而基于以太網(wǎng)的協(xié)議如 Ethernet/IP、Profinet、EtherCAT 等，則適用于要求更高的復(fù)雜自動(dòng)化系統(tǒng)。

選擇合適的通訊協(xié)議需要綜合考慮系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求、數(shù)據(jù)傳輸速率、安裝和維護(hù)成本以及現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施。通過(guò)合理選擇和配置通訊協(xié)議，可以有效提升自動(dòng)化系統(tǒng)的性能和可靠性。

應(yīng)用場(chǎng)景

工業(yè)自動(dòng)化：在工廠自動(dòng)化系統(tǒng)中，用于連接各種傳感器、執(zhí)行器、PLC（可編程邏輯控制器）等。

樓宇自動(dòng)化：在智能建筑中，用于監(jiān)控和控制照明、安全、空調(diào)系統(tǒng)等。

其他應(yīng)用：包括數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控、POS系統(tǒng)等。

RS485通信線纜因其可靠性和靈活性，在工業(yè)通信領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。