RS485串行總線廣泛應(yīng)用于需要幾十米到幾千米的通信距離。RS485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測低至200mV的電壓，故傳輸信號能在千米以外得到恢復(fù)。
RS485采用半雙工工作方式，任何時(shí)候只能有一點(diǎn)處于發(fā)送狀態(tài)，因此，發(fā)送電路須由使能信號加以控制。RS485信號轉(zhuǎn)以太網(wǎng)信號，也就是串口服務(wù)器設(shè)備，在工業(yè)、安防、遠(yuǎn)程抄表等場景中都有其身影，利用其信號轉(zhuǎn)換功能，實(shí)現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)換與完善網(wǎng)絡(luò)。
RS485工作原理
RS485轉(zhuǎn)以太網(wǎng)提供串口轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)功能，能夠?qū)S485串口轉(zhuǎn)換成TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)RS485串口與TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)雙向透明傳輸。串口設(shè)備能夠立即具備TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接口功能，連接網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，擴(kuò)展串口設(shè)備的通信距離。
RS485是采用的差分信號負(fù)邏輯，+2V~+6V表示“1”，-2V~-6V表示“0”。RS485通訊接口分為兩種，一種是兩線制，另一種是四線制。兩線制的是半雙工通訊方式，四線制是全雙工通訊方式。RS485通訊接口，抗干擾能力強(qiáng)，抗噪聲干擾性好。在工業(yè)控制上，RS485總線因其接口簡單，組網(wǎng)方便，傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。
RS485接口是半雙工數(shù)據(jù)通訊模式，接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，在使用中一般都是兩線制，經(jīng)常多采用屏蔽雙絞線傳輸，這樣的接線方式為總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在同一總線上最多可以掛接32個(gè)節(jié)點(diǎn)。RS485在通信網(wǎng)絡(luò)中采用的就是一個(gè)主機(jī)帶多個(gè)從機(jī)
。在大多數(shù)情況下，連接RS485通信時(shí)只是用一對簡單的雙絞線將各個(gè)接口的”A””B“兩端連接起來。RS485接口連接器采用DB-9的9芯插座頭，和智能終端RS485接口采用DB-9，與鍵盤連接的鍵盤接口RS4485采用DB-9。
優(yōu)點(diǎn)
布線簡單：只需要2根線，采用網(wǎng)線的屏蔽線接口即可;
通信距離遠(yuǎn)：采用差模通信方式，通信距離遠(yuǎn);
多機(jī)聯(lián)網(wǎng)：RS485支持在線上掛載多個(gè)終端，采用查詢——應(yīng)答的方式實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。
解決方案
RS485轉(zhuǎn)以太網(wǎng)硬件轉(zhuǎn)換器分為兩種：串口服務(wù)器、串口聯(lián)網(wǎng)模塊。
串口服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了RS485接口轉(zhuǎn)化為TCP/IP接口，配合計(jì)算機(jī)端的虛擬串口驅(qū)動(dòng)使用，再次將TCP/IP連接虛擬地轉(zhuǎn)化為串口。
虛擬串口驅(qū)動(dòng)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的驅(qū)動(dòng)層虛擬出類似COM5、COM6等虛擬串口號，且將遠(yuǎn)端的串口服務(wù)器和虛擬串口綁定，實(shí)現(xiàn)通信。
使用解決方案的硬件和軟件系統(tǒng)之后，RS485設(shè)備相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的擴(kuò)展，原有的硬件和軟件程序都無需修改。
RS485串口服務(wù)器
基本功能：RS485串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)，雙向透明傳輸，支持Modbus轉(zhuǎn)發(fā);
導(dǎo)軌安裝：體積精巧，標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌安裝，易于布局安裝，方便后期維護(hù);
工作模式：
TCP Server ：設(shè)備作為Server端，可設(shè)置2個(gè)TCP
Client，同時(shí)與設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)透明傳輸，解決多個(gè)客戶端與設(shè)備同時(shí)通訊問題，也可作為備用網(wǎng)絡(luò)通道進(jìn)行切換通訊;
TCP
Client：設(shè)備作為Client端，可設(shè)置同時(shí)面向4個(gè)服務(wù)器端地址，主動(dòng)向服務(wù)器端發(fā)起連接，作為Client支持設(shè)置自定義心跳包和握手包;
UDP Server ：設(shè)備作為Server端，支持多個(gè)UDP Client與設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)透傳傳輸;
UDP Client ：設(shè)備作為Client端，主動(dòng)與UDP Server聯(lián)機(jī)通訊，與RS232串口進(jìn)行數(shù)據(jù)透明傳輸;
UDP組播：設(shè)備作為Client端，可實(shí)現(xiàn)組播內(nèi)設(shè)備之間互相通訊;
Http服務(wù)端：設(shè)備作為HttpServer端，支持通過HTTP (get)方式局域網(wǎng)內(nèi)的Http通訊。
RS485中繼器有哪些特點(diǎn)
RS485用于多點(diǎn)互連時(shí)非常方便，可以省掉許多信號線。應(yīng)用RS485可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，其允許最多并聯(lián)32臺(tái)驅(qū)動(dòng)器和32臺(tái)接收器。針對RS-232-C的不足，新標(biāo)準(zhǔn)RS-485具有以下特點(diǎn)：
(1)RS485的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差+2V~+6V表示，邏輯“0”以兩線間的電壓差-6V~-2V表示。接口信號電平比RS232-C降低了，就不容易損壞接口電路芯片，且該電平與TTL電平兼容，刻方便與TTL電路連接。
(2)數(shù)據(jù)最高傳輸速率為：10Mbps
(3)RS485接口采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗共模干擾能力強(qiáng)，即抗噪聲性能好。
(4)RS485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值4000英尺，實(shí)際上可達(dá)3000米。
(5)RS232-C接口在總線上只允許連接一個(gè)收發(fā)器，即單站能力;而RS-485接口在總線上只允許連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器，即具有多站能力，這樣用戶可以利用單一的RS485接口方便地建立設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。
RS485中繼器，作為RS485/422數(shù)據(jù)中繼通訊產(chǎn)品，其特點(diǎn)與功能：
高效率：RS485中繼器采用專業(yè)的I/O電路，使用數(shù)據(jù)流向自動(dòng)控制技術(shù)，自動(dòng)判別和控制數(shù)據(jù)傳輸方向，無需更改軟硬件，可以很方便地實(shí)現(xiàn)RS485總線與RS422總線之間的切換。采取零延時(shí)設(shè)計(jì)，傳輸速度快。自動(dòng)偵測串口信號速率，無需設(shè)置串口波特率。
抗干擾：RS485總線要求485設(shè)備要離總線主干盡可能地近，使用485總線中繼器，可以將總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改成"T"型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，方便現(xiàn)場施工。如果RS485傳輸線達(dá)到一定的距離，而且處于復(fù)雜的外部環(huán)境，從而容易受到外部環(huán)境的電磁感應(yīng)等外部干擾。
穩(wěn)定性：RS485中繼器中的防雷管，可以有效地抑制閃電和ESD，并提供每線600W的雷擊浪涌保護(hù)功率。吸收外部環(huán)境的電磁感應(yīng)等外部干擾，從而保護(hù)RS485總線的穩(wěn)定性。
拓展性：由于RS485總線傳輸距離的延長，或者RS485總線中的設(shè)備增多，會(huì)使得RS485信號不斷地衰減，可能導(dǎo)致RS485總線不穩(wěn)定甚至不能使用，RS485總線中繼器可以對已有的RS485信號進(jìn)行增強(qiáng)和放大，增加RS422/RS485總線網(wǎng)絡(luò)中RS485設(shè)備的數(shù)目。
隔離性：在現(xiàn)場施工當(dāng)中，由于RS485總線的距離比較遠(yuǎn)，在其中形成了電位差，從而產(chǎn)生了共模干擾，導(dǎo)致穩(wěn)定性降低。光電隔離器能夠提供隔離電壓，有效隔離，防止共地干擾。其中的DC/DC模塊，可以將兩端的電源完全隔離。
RS485與RS232區(qū)別
RS232的接口標(biāo)準(zhǔn)，RS232接口符合美國電子工業(yè)聯(lián)盟(EIA)制定的串行數(shù)據(jù)通信的接口標(biāo)準(zhǔn)，被廣泛用于計(jì)算機(jī)串行接口外設(shè)連接，像有些老式PC機(jī)上就配置有RS232接口。RS232是現(xiàn)在主流的串行通信接口之一。RS是英文“推薦標(biāo)準(zhǔn)”的縮寫，232為標(biāo)識號，C表示修改次數(shù)。
RS232總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有25條信號線，包括一個(gè)主通道和一個(gè)輔助通道，在多數(shù)情況下主要使用主通道，對于一般雙工通信，僅需幾條信號線就可實(shí)現(xiàn)，如一條發(fā)送線、一條接收線及一條地線。傳輸距離短的另一原因是RS232屬單端信號傳送，存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問題，因此一般用于20m以內(nèi)的通信。
由于RS232接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早，難免有不足之處。RS232-C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。在RS232或RS485設(shè)備聯(lián)成的設(shè)備網(wǎng)中，如果設(shè)備數(shù)量超過2臺(tái)，就必須使用RS485做通訊介質(zhì)，RS485網(wǎng)的設(shè)備間要想互通信息只有通過“主(Master)”設(shè)備中轉(zhuǎn)才能實(shí)現(xiàn)，這個(gè)主設(shè)備通常是PC，而這種設(shè)備網(wǎng)中只允許存在一個(gè)主設(shè)備，其余全部是從(Slave)設(shè)備。而現(xiàn)場總線技術(shù)是以ISO/OSI模型為基礎(chǔ)的，具有完整的軟件支持系統(tǒng)，能夠解決總線控制、沖突檢測、鏈路維護(hù)等問題。
RS485串口服務(wù)器應(yīng)用領(lǐng)域
RS485則常用于數(shù)據(jù)傳輸速率高的長距離傳輸中，常用設(shè)備有銷售點(diǎn)終端(POS)、計(jì)量儀器和大型專用自動(dòng)化機(jī)器等。而常用的RS232現(xiàn)在一般應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸率低的短距離傳輸中，在嘈雜的環(huán)境也能有效工作，比如工廠、公共站點(diǎn)等，其常用設(shè)備有低速調(diào)制解調(diào)器、工業(yè)控制設(shè)備、可編程邏輯控制器(plc)、計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)機(jī)床、機(jī)器人、嵌入式控制電腦、醫(yī)療儀器及設(shè)備以及嵌入式控制器開發(fā)系統(tǒng)。
但在平常的應(yīng)用中，我們經(jīng)常需要在兩個(gè)不同的接口類型間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這時(shí)我們可以使用現(xiàn)在流行的USB接口，可以幫助我們轉(zhuǎn)換到RS232接口和RS485接口。
綜上所述，RS232適合短距離低速率的傳輸要求，而RS485則適合于長距離通訊傳輸。RS485是針對RS232接口的不足出現(xiàn)的新的接口標(biāo)準(zhǔn)，因其具有的良好抗噪聲干擾能力和多站能力，現(xiàn)已成為首選標(biāo)準(zhǔn)。
RS485總線?，F(xiàn)故障
在常規(guī)RS485總線通訊中RS485中繼器、RS485轉(zhuǎn)換器等設(shè)備，在應(yīng)用過程會(huì)遇到不少問題，故障描述如：無法通訊、數(shù)據(jù)上傳下載異常、通訊干擾、通訊指示燈閃爍異常、通訊指令時(shí)通時(shí)不通等等故障，影響正常使用，通常檢測辦法如下：
1、共地法：用1條線或者屏蔽線將所有RS485設(shè)備的接地點(diǎn)連接起來，避免所有設(shè)備之間存在影響通訊的電勢差。
2、終端電阻法：在最后一臺(tái)RS485設(shè)備的RS485+和RS485-上并接120歐姆的終端電阻來改善通訊質(zhì)量。
3、中間分段斷開法：通過從中間斷開來檢查是否是設(shè)備負(fù)載過多，通訊距離過長，某臺(tái)設(shè)備損害對整個(gè)通訊線路的影響等;
4、單獨(dú)拉線法：單獨(dú)簡易暫時(shí)拉一條線到設(shè)備，用來排除是否是布線引起了通訊故障。
5、更換轉(zhuǎn)換器法：多換幾個(gè)轉(zhuǎn)換器，排除是否是轉(zhuǎn)換器質(zhì)量問題影響了通訊質(zhì)量。
6、筆記本調(diào)試法：先保證筆記電腦本是通訊正常的設(shè)備，替換另一臺(tái)電腦，來進(jìn)行通訊，假設(shè)可以，則表明電腦串口有可能被損害或者受傷。
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