理想用線為雙絞線:半雙工的兩線最好用雙絞線中的一對,這樣兩線雙絞通訊,加在兩線上的干擾電平抵消實現抗干擾效果。全雙工時接收兩線用一對,發送兩線用另一對。RS485沒有功率傳輸要求,所以對線徑要求不高。
實際工程中,通常采購室外阻水雙絞線保證線的保護性能。但有些工程商會用RVV線纜,這也是可以的,但抗干擾性要差些。這樣就有工程商采用RVVP線纜(帶屏蔽),這個并不好,因為線間電容的加大會影響傳輸質量通訊,需要降低傳輸的波特率。
波特率的設置與線纜長度(含分支的總長)是有一定對應關系的,線路越長,波特率應該設置的更低比較穩定。
無論選擇什么樣的線纜,盡可能采用總線架構,減少星形聯接,分支線盡可能短,盡量采用菊花鏈的連接方式,即總線接到第一個結點,再跳到下一個結點。
未接設備的分支線最好從總線上移除,否則易形成干擾。總線的最未端如果接收信號不佳,可加120歐的線未電阻跨接在信號線兩端。中間設備不要加,否則會加大線路損耗,減少設備數量和距離。
不同設備的RS485芯片通常會不同,有不同負載的類型的芯片,這些通常工程商沒法直接看出。所以也就是說總線上不同設備的最大連接設備數不確定,同樣的設備連接數參見設備說明要求就行。
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RS485是一個定義平衡數字多點系統中的驅動器和接收器的電氣特性的標準,該標準由電信行業協會和電子工業聯盟定義。使用該標準的數字通信網絡能在遠距離條件下以及電子噪聲大的環境下有效傳輸信號。RS-485使得廉價本地網絡以及多支路通信鏈路的配置成為可能。
RS485有兩線制和四線制兩種接線,四線制只能實現點對點的通信方式,現很少采用,現在多采用的是兩線制接線方式,這種接線方式為總線式拓撲結構,在同一總線上最多可以掛接32個節點。
在RS485通信網絡中一般采用的是主從通信方式,即一個主機帶多個從機。很多情況下,連接RS-485通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“A”、“B”端連接起來,而忽略了信號地的連接,這種連接方法在許多場合是能正常工作的,但卻埋下了很大的隱患。
原因1是共模干擾:RS-485接口采用差分方式傳輸信號方式,并不需要相對于某個參照點來檢測信號,系統只需檢測兩線之間的電位差就可以了,但容易忽視了收發器有一定的共模電壓范圍,RS-485收發器共模電壓范圍為-7到+12V,只有滿足上述條件,整個網絡才能正常工作。
當網絡線路中共模電壓超出此范圍時就會影響通信的穩定可靠,甚至損壞接口;原因二是EMI的問題:發送驅動器輸出信號中的共模部分需要一個返回通路,如沒有一個低阻的返回通道(信號地),就會以輻射的形式返回源端,整個總線就會像一個巨大的天線向外輻射電磁波。
網絡拓撲一般采用終端匹配的總線型結構。在構建網絡時,應注意如下幾點:
(1)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。有些網絡連接盡管不正確。
在短距離、低速率仍可能正常工作,但隨著通信距離的延長或通信速率的提高,其不良影響會越來越嚴重,主要原因是信號在各支路末端反射后與原信號疊加,會造成信號質量下降。
(2)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。總之,應該提供一條單一、連續的信號通道作為總線。
(3)注意終端負載電阻問題,在設備少距離短的情況下不加終端負載電阻整個網絡能很好的工作,但隨著距離的增加性能將降低。理論上,在每個接收數據信號的中點進行采樣時,只要反射信號在開始采樣時衰減到足夠低就可以不考慮匹配。
但這在實際上難以掌握,美國MAXIM公司有篇文章提到一條經驗性的原則可以用來判斷在什么樣的數據速率和電纜長度時需要進行匹配:當信號的轉換時間(上升或下降時間)超過電信號沿總線單向傳輸所需時間的3倍以上時就可以不加匹配。