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关于RS485通讯注意事项.doc

关于RS485通讯注意事项

Sara俊玲
2017-09-27 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《关于RS485通讯注意事项doc》,可适用于IT/计算机领域

关于RS通讯注意事项关于RS通讯注意事项:为了让主机可以比较"从容"地切换到接收状态从机接收到报文后不应该马上回答而要至少等待双方约定的一个时间(比如ms)这其实也应当是RS通信的一个参数。使用全双工RS就没有这个问题。有一些RS到RS的接口需要用RTS信号来控制发送和接收状态切换由于PC机很难像单片机那样精确地判断最后一位从移位寄存器发出去了(单片机对有的UART可以用中断或者笨笨地定时查询标志等方法)所以经常发生下位机收不好最后一个字节或者上位机收不好第一各字节的情况。有人采取上位机正常报文后面加无用字符(比如xFF)的办法来凑合。虽然现在有RS到RS的收发自动切换的转接器但它内部其实是用单稳态触发器来实现的为了适应不同波特率切换仍然有一个延迟波特率较高的时候下位机回答太快仍然有可能第一个字节出错。所说的ms只是一个举例根据波特率等情况当然可以适当改变。但是正规的RS规约应该要规定这个帧间空闲间隔的(比如IEC规定是bit)。实际通信的实时性主要由轮询的间隔以及超时的处理来决定附加几毫秒的延时并不很重要。实际使用RS通信最常遇到倒就是收发切换的问题要想解决好一是上位机从发到收的切换要尽量快(尽可能使用UART硬件自动控制RTS、发送完成中断或者精确定时)二是下位机要略位"宽容"一点。一、如何布线走线走得好可以很大程度减少干扰的影响提高通讯的可靠性但我们在实践中往往对此认识不足。如为了走线方便把网线放在电源线的线槽里或在天花板走线时经过日光灯等干扰源这样走线是不对的。实际上干扰源对相邻网线的干扰主要是通过磁场和电场的作用按照电磁理论干扰源对网线的感应与距离的平方成反比因此网线离干扰源那怕远离厘米网线受到的干扰都会明显减弱。综上所述走线应遵循两个原则:远离电源线日光灯等干扰源当网线不能与电源线等干扰源避开时网线应与电源线垂直不能平行并采用质量高的双绞线走线。二、PC机与多个节点联接方式卡和ECR都有两个接口。多机联网应遵循原则即从PC的卡的其中一个接口连到第一台ECR的其中一个接口然后从第一台ECR的另一个接口连到第二台ECR的其中一个接口然后再从第二台ECR的另一个接口连到第三台ECR如此类推。最后在PC的卡和最后一台ECR的另一个接口接上Ω匹配电阻(此匹配电阻在卡内配有两个)。三、通讯速率通讯速率快慢在我们通讯系统中是以波特率的高低来衡量。我们选择的原则是:距离短可以选择较高的波特率距离长则选择较低的波特率。当我们选择较低的波特率时如果发现比正常速度(同样波特率相比较)慢得多很可能线路已受到干扰数据校验经常出错不断重传造成通讯速度娈慢此时应检查网络是否采取本文所提到的抗干扰措施同时还可以采取提高通讯波特率的方法以快速通过线路的方式减少干扰的影响。五、线型的选择RS是采用平衡式(差分式)线路对同时出现在两条信号线DATA和DATA的干扰有较强的抑制能力当两条线绞在一起时对通讯各种分布参数耦合过来的干扰信号则可平均地分配到这两条线上因此对RS的平衡式线路而言用双绞线可获得抗干扰能力。因此建议采用无屏蔽的双绞线如果有条件可采用屏蔽双绞线但屏蔽线两端要接好地才有屏蔽效果。如果距离较短可采用一般的电话线。如果线中有多股双绞线应采用其中一对双绞线如果距离较长时网线的电阻不容忽视网线存在的电阻会使信号衰减降低网络通讯的可靠性。因此距离较长应选用铜芯较粗的绞线理论上讲一根线两端电阻不应超过Ω。第一章澄清几个概念概念一:总线的通讯距离可以达到米其实只是总线结构理论上在理想环境的前提下才有可能使得传输距离达到米一般是指通讯线材优质达标,波特率,只有一台设备才能使得通讯距离达到米,而且能通讯并不代表每次通讯都正常所以通常总线实际的稳定的通讯距离远远达不到米负载设备多,线材阻抗不合乎标准,线径过细,转换器品质不良,设备防雷保护,波特率的加高等等因素都会降低通讯距离概念二:总线可以带台设备进行通讯其实并不是所有转换器都能够带台设备的要根据转换器内芯片采用的型号和设备芯片采用的型号来判断的谁低就谁的一般芯片负载能力有三个级别台台台。理论上的标称往往实际上是达不到的通讯距离越长,波特率越高,线径越细,线材质量越差,转换器品质越差,转换器电能供应不足无源转换器),防雷保护越强这些都会大大降低真实负载数量根据电力系统对实时要求的特殊性以及规约的选择我们一般建议每个串口连接的设备不多于台对于电度表等慢变数据采集设备可以放宽到台左右。概念三:总线是一种最简单最稳定最成熟的工业总线结构这种概念是错误的应该是:总线是一种用于设备联网的经济型的传统的工业总线方式通讯质量是需要根据施工经验进行测试和调试的总线虽然简单,但必须严格安装施工规范进行布线第二章严格几个施工规范和条数据线一定要互为双绞布线一定要布多股屏蔽双绞线,多股是为了备用,屏蔽是为了出现特殊情况时调试,双绞是因为通讯采用差模通讯原理,双绞的抗干扰性最好不采用双绞线,是极端错误的总线一定要是手牵手式的总线结构,坚决杜绝星型连接和分叉连接设备供电的交流电及机箱一定要真实接地,而且接地良好避免和强电走在一起,以免强电对其干扰第三章几种常见的通讯故障通讯不上,无反应可以上传数据,但不可以下载数据通讯时,系统提示受到干扰或者不通讯时,通讯指示灯也不停地闪烁有时能通讯上,有时通讯不上有的指令可以通,有的指令不可以通第四章推荐几个调试方法首先要确保设备接线正确,且严格合乎规范共地法用条线或者屏蔽线将所有设备的GND地连接起来,这样可以避免所有设备之间存在影响通讯的电势差终端电阻法在最后一台设备的和上并接欧姆的终端电阻来改善通讯质量中间分段断开法通过从中间断开来检查是否是设备负载过多通讯距离过长某台设备损害对整个通讯线路的影响等原因单独拉线法单独简易暂时拉一条线到设备,这样可以用来排除是否是布线引起了通讯故障更换转换器法随身携带几个转换器,这样可以排除是否是转换器质量问题影响了通讯质量笔记本调试法先保证自己随身携带的电脑笔记本是通讯正常的设备,替换客户电脑,来进行通讯,如果可以,则表明客户的电脑的串口有可能被损害或者受伤第五章提出几个建议和忠告严格按照总线的施工规范进行施工,杜绝任何侥幸心理对线路较长负载较多的情况采用主动科学的有预留的解决方案如果通讯距离过长,建议如果超过米就采用光纤来解决问题如果负载数过多,建议如果一条总线上超过台就采用HUB来解决问题现场调试带齐调试设备现场调试一定要随身携带几个确保以前可以接长距离和多负载的转换器一台常用的电脑笔记本测试通路断路的万用表几个欧姆的终端电阻集线器能够适应复杂电磁场环境采用光电隔离技术防止雷击浪涌引入转换板及设备概述HUB是一款专为解决复杂电磁场环境下RS大系统要求而设计的RS总线分割集中器(HUB)。为了保证数据通讯的安全可靠RS接口端采用光电隔离技术防止雷击浪涌引入转换板及设备内置的光电隔离器及W浪涌保护电路能够提供V的隔离电压可以有效地抑制闪电(Lighting)和ESD同时可以有效的防止雷击和共地干扰。CHUB可以轻易改善RS总线结构分割网段提高通信可靠性。当雷击或者设备故障产生时出现问题的网段将被隔离以确保其他网段的可靠性有效缩短了网络的维护时间。、将个RS转换为个RS信号。特点能够适应复杂电磁场环境采用光电隔离技术防止雷击浪涌引入转换板及设备可以级连使用END影响RS总线通讯速度和通信可靠性有三个因素。、在通信电缆中的信号反射。在通信过程中有两种信号因素导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。阻抗不连续(就像高低不平的路)信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有信号在这个地方就会引起反射。消除这种反射的方法一般在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的因此在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。从理论上分析在传输电缆的末端只要跨接了与电缆特性阻抗相匹配的终端电阻就能大大的减少信号反射现象(当然不可能完全消除世界上有绝对的东西吗在实际应用中由于传输电缆的特性阻抗与通讯波特率等应用环境有关特性阻抗不可能与终端电阻完全相等因此或多或少的信号反射还会存在)。引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射主要表现在通讯线路处在空闲方式时整个网络数据混乱。信号反射对数据传输的影响归根结底是因为反射信号触发了接收器输入端的比较器使接收器收到了错误的信号导致CRC校验错误或整个数据帧错误。要减弱反射信号对通讯线路的影响通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中对于比较小的反射信号为简单方便经常采用加偏置电阻的方法。在通讯线路中如何通过加偏置电阻提高通讯可靠性的原理后面将做详细介绍。、在通讯电缆中的信号衰减。第二个影响信号传输的因素是信号在电缆的传输过程中衰减。一条传输电缆可以把它看出由分布电容、分布电感和电阻联合组成的等效电路电缆的分布电容C主要是由双绞线的两条平行导线产生。导线的电阻在这里对信号的影响很小可以忽略不计。信号的损失主要是由于电缆的分布电容和分布电感组成的LC低通滤波器。、在通讯电缆中的纯阻负载影响通讯性能。第三个因素是纯阻性负载(也叫直流负载)的大小。这里指的纯阻性负载主要由终端电阻、偏置电阻和RS收发器三者构成。RS驱动器在带了个节点配置了Ω终端电阻的情况下至少能输出V的差分电压。一个接收器的输入电阻为kΩ按这样计算RS驱动器的负载能力为:RL=个输入电阻并联个终端电阻=Ω。在不考虑其它诸多因素的情况下按照驱动能力和负载的关系计算一个驱动器可带节点的最大数量将远远大于个。在通讯波特率比较高的时候在线路上偏置电阻是很有必要的。它的作用是在线路进入空闲状态后把总线上没有数据时(空闲方式)的电平拉离电平。这样一来即使线路中出现了比较小的反射信号或干扰挂接在总线上的数据接收器也不会由于这些信号的到来而产生误动作。在实际应用中RS总线加偏置电阻有两种方法:()、把偏置电阻平衡分配给总线上的每一个收发器。这种方法给挂接在RS总线上的每一个收发器加了偏置电阻给每一个收发器都加了一个偏置电压。()在一段总线上只用一对偏置电阻。这种方法对总线上存在大的反射信号或干扰信号比较有效。值得注意的是偏置电阻的加入增加了总线的负载。END转】采用RSRS接口通讯时终端电阻问题在长线信号传输时,一般为了避免信号的反射和回波,需要在接收端接入终端匹配电阻。其终端匹配电阻值取决于电缆的阻抗特性,与电缆的长度无关。RSRS一般采用双绞线(屏蔽或非屏蔽)连接,终端电阻一般介于至Ω之间,典型值为Ω。在实际配置时,在电缆的两个终端节点上,即最近端和最远端,各接入一个终端电阻,而处于中间部分的节点则不能接入终端电阻,否则将导致通讯出错。终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射。在通信过程中有两种原因因导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。阻抗不连续信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的因此在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射主要表现在通讯线路处在空闲方式时整个网络数据混乱。要减弱反射信号对通讯线路的影响通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中对于比较小的反射信号为简单方便经常采用加偏置电阻的方法。一个网络可能最多会有个设备接上去线长最大为千米。这个终端负载电阻线路的两端用阻抗匹配电阻,是所有的电阻都是XXX欧还是这么多并起来的等效电阻值是欧(是芯片的资料上给出的终端负载电阻)EndRS、RS和RS通讯原理(转载)RS是串行数据接口标准最初都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的RS在年发布命名为EIAE作为工业标准以保证不同厂家产品之间的兼容。RS由RS发展而来它是为弥补RS之不足而提出的。为改进RS通信距离短、速率低的缺点RS定义了一种平衡通信接口将传输速率提高到Mbs传输距离延长到英尺(速率低于kbs时)并允许在一条平衡总线上连接最多个接收器。RS是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范被命名为TIAEIAA标准。为扩展应用范围EIA又于年在RS基础上制定了RS标准增加了多点、双向通信能力即允许多个发送器连接到同一条总线上同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性扩展了总线共模范围后命名为TIAEIAA标准。由于EIA提出的建议标准都是以"RS"作为前缀所以在通讯工业领域仍然习惯将上述标准以作前缀称谓。RS通讯的基础知识RS通讯又叫串口通讯方式。是指计算机通过RS国际标准协议用串口连接线和单台设备(控制器)进行通讯的方式。通讯距离:波特率下建议在米以内。通讯速率(波特率BaudRate):缺省常用的是bps常见的还有等。波特率越大传输速度越快但稳定的传输距离越短抗干扰能力越差。备注:一般台式机会自带个串口插座(公头(针插头上带针的俗称公头带针孔的俗称母头))现在的笔记本一般不带串口插座可以购买USB串口转换器具体请参考怎样使用USB串口转换器一般只用号三根线。InputTxDTransmitDataOutputGNDGround串口连接线:一般标配是米RS通讯的基本知识:RS和RS的基本的通讯机理是一致的他的优点在于弥补了RS通讯距离短不能进行多台设备同时进行联网管理的缺点。计算机通过RSRS转换器依次连接多台设备(门禁控制器)采用轮询的方式对总线上的设备轮流进行通讯。接线标示是分别对应链接设备(控制器)的。通讯距离:最远的设备(控制器)到计算机的连线理论上的距离是米建议客户控制在米以内能控制在米以内效果最好。如果距离超长可以选购中继器(延长器)(请向专业的转换器生产公司购买中继器的放置位置是在总线中间还是开始请参考相关厂家的说明书。)选购中继器理论上可以延长到米。负载数量:即一条总线可以带多少台设备(控制器)这个取决于控制器的通讯芯片和转换器的通讯芯片的选型一般有台台台台几种选择这个是理论的数字实际应用时根据现场环境通讯距离等因素负载数量达不到指标数。微耕公司控制器和转换器按台设计实际建议客户每条总线控制在台以内。如果有几百上千台控制器请采用多串口卡或者HUB来解决具体请参考"如果系统控制器数成百上千台如何组网"坚决禁止使用无源转换器具体请参考"为什么禁止使用无源转换器"通讯总线(必须用双绞线或者网线的其中一组)如果用普通的电线(没有双绞)干扰将非常大通讯不畅甚至通讯不上。每台控制器设备必须手牵手地串下去不可以有星型连接或者分叉。如果有星型连接或者分叉干扰将非常大通讯不畅甚至通讯不上。特别声明::资料来源于互联网版权归属原作者:资料内容属于网络意见与本账号立场无关:如有侵权请告知立即删除。

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