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工業PH計 RS485通訊協議范疇
作者:管理員    發布于:2015-04-14 12:12:53    文字:【】【】【
摘要:工業PH計RS485通訊協議協議定義了一個控制器能認識使用的消息結構,而不管它們是經過何種網絡進行通信的。

    工業PH計RS485通訊協議協議定義了一個控制器能認識使用的消息結構,而不管它們是經過何種網絡進行通信的。它描述了一控制器請求訪問其它設備的過程,如何回應來自其它設備的請求,以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內容的公共格式。 

    此協議決定了每個控制器須要知道它們的設備地址,識別按地址發來的消息,決定要產生何種行動。如果需要回應,控制器將生成反饋信息按本協議發出。   

    一般我們對于視頻服務器、錄像機、切換臺等直接播出、切換控制主要使用串口進行,主要使用到 RS-232、RS-422與 RS-485三種接口控制。下面就串口的接口標準以及使用和外部插件和電纜進行探討。

    RS485 通訊協議 RS-232、RS-422與 RS-485標準只對接口的電氣特性做出規定,而不涉及接插件、電纜或協議,在此基礎上用戶可以建立自己的高層通信協議。例如:視頻服務器都帶有多個 RS422串行通訊接口,每個接口均可通過 RS422通訊線由外部計算機控制實現記錄與播放。視頻服務器除提供各種控制硬件接口外,還提供協議接口,如 RS422接口除支持 RS422的 Profile協議外,還支持 Louth、 Odetics、BVW等通過 RS422控制的協議。 

    RS-232、RS-422與 RS-485都是串行數據接口標準,都是由電子工業協會(EIA)制訂并發布的,RS-232在 1962年發布。RS-422由 RS-232發展而來,為改進 RS-232通信距離短、速率低的缺點, RS-422定義了一種平衡通信接口,將傳輸速率提高到 10Mbps,傳輸距離延長到 4000英尺(速率低于 100Kbps時),并允許在一條平衡總線上連接最多 10個接收器。RS-422是一種單機發送、多機接收的單向、平衡傳輸規范,被命名為 TIA/EIA-422-A標準。為擴展應用范圍,EIA又于 1983年在 RS-422基礎上制定了 RS-485標準,增加了多點、雙向通信能力,即允許多個發送器連接到同一條總線上,同時增加了發送器的驅動能力和突保護特性,擴展了總線共模范圍,后命名為 TIA/EIA485-A標準。 

RS485 通訊協議 1. RS-232串行接口標準

    目前 RS-232是 PC機與通信工業中應用最廣泛的一種串行接口。RS-232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標準。RS-232采取不平衡傳輸方式,即所謂單端通訊。收、發端的數據信號是相對于信號地。典型的 RS-232信號在正負電平之間擺動,在發送數據時,發送端驅動器輸出正電平在 +5~+15V,負電平在 5~-15V電平。當無數據傳輸時,線上為 TTL,從開始傳送數據到結束,線上電平從 TTL電平到 RS-232電平再返回 

    TTL電平。接收器典型的工作電平在+3~+12V與-3~-12V。由于發送電平與接收電平的差僅為 2V至 3V左右,所以其共模抑制能力差,再加上雙絞線上的分布電容,其傳送距離最大為約 15米,最高速率為 20Kbps。RS-232是為點對點(即只用一對收、發設備)通訊而設計的,其驅動器負載為 3kΩ~7kΩ。所以 RS-232適合本地設備之間的通信。 

RS485 通訊協議 2. RS-422與 RS-485串行接口標準

(1)平衡傳輸 

    RS-422、RS-485與 RS-232不一樣,數據信號采用差分傳輸方式,也稱作平衡傳輸,它使用一對雙絞線,將其中一線定義為 A,另一線定義為 B。通常情況下,發送驅動器 A、B之間的正電平在+2~+6V,是一個邏輯狀態,負電平在-2V~6V,是另一個邏輯狀態。另有一個信號地 C,在 RS-485中還有一“使能”端,而在 RS-422中這是可用可不用的?!笆鼓堋倍耸怯糜诳刂瓢l送驅動器與傳輸線的切斷與連接。當 “使能”端起作用時,發送驅動器處于高阻狀態,稱作 “第三態”,即它是有別于邏輯“1”與“0”的第三態。

(2)RS-422電氣規定

    由于接收器采用高輸入阻抗和發送驅動器比 RS232更強的驅動能力,故允許在相同傳輸線上連接多個接收節點,最多可接 10個節點。即一個主設備(Master),其余為從設備( Salve),從設備之間不能通信,所以 RS-422支持點對多的雙向通信。RS-422四線接口由于采用單獨的發送和接收通道,因此不必控制數據方向,各裝置之間任何必須的信號交換均可以按軟件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一對單獨的雙絞線)實現。RS-422的最大傳輸距離為 4000英尺(約 1219米),最大傳輸速率為 10Mbps。其平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比,在 100Kbps速率以下,才可能達到最大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般 100米長的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為 1Mbps。RS-422需要一終接電阻,要求其阻值約等于傳輸電纜的特性阻抗。在矩距離傳輸時可不需終接電阻,即一般在 300米以下不需終接電阻。終接電阻接在傳輸電纜的最遠端。

(3)RS-485電氣規定

    由于RS-485是從 RS-422基礎上發展而來的,所以 RS-485許多電氣規定與 RS-422相仿。如都采用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線上接終接電阻等。 RS-485可以采用二線與四線方式,二線制可實現真正的多點雙向通信。 RS-485總線,在要求通信距離為幾十米到上千米時,廣泛采用 RS-485串行總線標準。RS-485采用平衡發送和差分接收,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。 RS-485采用半雙工工作方式,任何時候只能有一點處于發送狀態,因此,發送電路須由使能信號加以控制。 RS-485用于多點互連時非常方便,可以省掉許多信號線。應用 RS-485可以聯網構成分布式系統,其允許最多并聯 32臺驅動器和 32臺接收器。 RS-485與 RS-422的不同還在于其共模輸出電壓是不同的, RS-485是-7V至+12V之間,而 RS-422在-7V至+7V之間;RS-485滿足所有 RS-422的規范,所以 RS-485的驅動器可以用在 RS-422網絡中應用。RS-485與 RS-422一樣,其最大傳輸距離約為 1219米,最大傳輸速率為 10Mbps。平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比,在 100Kbps速率以下,才可能使用規定最長的電纜長度。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般 100米長雙絞線最大傳輸速率僅為 1Mbps。

(4)RS-422與 RS-485的網絡安裝注意要點 

    RS-422可支持 10個節點, RS-485支持 32個節點,因此多節點構成網絡。網絡拓撲一般采用終端匹配的總線型結構,不支持環形或星形網絡。在構建網絡時,應注意如下幾點: 

○采用一條雙絞線電纜作總線,將各個節點串接起來,從總線到每個節點的引出線長度應盡量短,以便使引出線中的反射信號對總線信號的影響最低。 

○應注意總線特性阻抗的連續性,在阻抗不連續點就會發生信號的反射。下列幾種情況易產生這種不連續性:總線的不同區段采用了不同電纜,或某一段總線上有過多收發器緊靠在一起安裝,再者是過長的分支線引出到總線??傊?,應該提供一條單一、連續的信號通道作為總線。


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