雖然以太網(wǎng)是多種類型設(shè)備中最常用的通信協(xié)議，從消費類小工具到工業(yè)設(shè)備，但通常RS485串口服務(wù)器仍然在工業(yè)聯(lián)網(wǎng)通訊上應(yīng)用比較廣泛，與其可以并聯(lián)多個設(shè)備有很大關(guān)系，大大提高了項目的便利性。
在處理通信標準時，許多人經(jīng)常感到困惑。通常，諸如“RS485”，“USB”和“以太網(wǎng)”之類的術(shù)語互換，好像它們可以被切換并完成相同的工作一樣。但事實上，RS485標準只是一個物理層標準。它定義了發(fā)射器和接收器的電氣特性。最重要的是，必須使用應(yīng)用程序?qū)觼硖幚碓O(shè)備地址、校驗和數(shù)據(jù)包沖突、主/從拓撲、幀構(gòu)造等等。在以太網(wǎng)和USB的情況下，這些協(xié)議定義物理層和應(yīng)用層在他們的通信標準。
如果你在這一點上迷路了，那就讓我們用人類的溝通來比喻吧。作為人類，我們將聲音用作發(fā)射器，將耳朵用作接收器。這是我們的物理層，也就是我們傳輸信息的方式。我們數(shù)字時代的物理層的另一個例子也可能是發(fā)送我們消息的SMS。從我們的角度來看，它仍然是一個物理層。在人類的情況下，應(yīng)用層是語言。這就是我們組織信息的方式。它們有數(shù)百個，即使它們使用相同的物理層，它們也不一定兼容。
以太網(wǎng)(IEEE 802.3)是目前使用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。它也是一種串口通信標準。由于它被用于如此眾多的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)，問題在于它為什么沒有取代RS485及其他變體(RS232，RS422)。
將RS485與以太網(wǎng)進行比較時，它們都有優(yōu)點和缺點。RS485的主要缺點是其通信速度有限，最高可達10波特。RS485設(shè)計用于主/從拓撲。在此系統(tǒng)中，主設(shè)備輪詢每個從設(shè)備，等待響應(yīng)，然后輪詢下一個從設(shè)備。這允許通過避免數(shù)據(jù)分組的沖突來確定性行為。然而，以太網(wǎng)沒有內(nèi)置方法來避免數(shù)據(jù)包沖突。在過程控制或機器人控制等應(yīng)用中，對于我們來說，確定性行為是強制性的，而通信速度通常要高得多。以較低速度進行通信還具有對工業(yè)環(huán)境中存在的噪聲更具彈性的優(yōu)點。
在標準應(yīng)用中，工業(yè)通訊設(shè)備通過提供的電纜(通常為5或10米)直接連接到機器人控制器，通常無需特別注意進行通信公交車工作。但對于打算將我們的產(chǎn)品連接到定制總線或使用更長電纜的人，您應(yīng)該注意以下概念。
RS485在半雙工多點配置中最多可支持32個驅(qū)動器和最多32個接收器。接收器輸入靈敏度為±200mV，這意味著要識別1或0位，接收器必須看到+ 200mV和-200mV之間的信號電平。最小接收器輸入阻抗為12kΩ，驅(qū)動器輸出電壓最小為±1.5V，最大為±5V。這是一個多點RS-485總線的例子。
電纜長度
當數(shù)據(jù)速率低于100kbps時，RS485可以在最遠1200m(4000英尺)的距離傳輸。在更高的數(shù)據(jù)速率下，必須降低電纜長度。
長電纜可以像傳輸線一樣工作，在這種情況下，應(yīng)該注意正確連接網(wǎng)絡(luò)。讓我們看一下需要精確控制的網(wǎng)絡(luò)最重要的特征。
網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)拓撲確定設(shè)備連接在一起的方式。在這些可能性中，RS485的最佳網(wǎng)絡(luò)拓撲是菊花鏈(或線路)，因為這種拓撲對信號完整性的影響最小?？偩€拓撲(使用存根的主干)是可以的，但隨著每個存根的長度增加，由于通信線路上的信號失真，可傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)速率將降低。
雙絞線
使用RS485雙絞線有助于減少電磁干擾。雙絞線允許線路上的噪聲在兩條線路上相等。噪聲仍然存在，但由于接收器會查看兩個信號之間的差異，因此這種差異不受噪聲的影響，因此接收器可以在最后準確地重新建立原始信號。
終端電阻
端接電纜的做法是在電纜兩端的差分線上添加一個電阻器。這樣做的目的是減少或消除由阻抗不匹配引起的線路上的反射系數(shù)。RS485標準的電阻定義為120歐姆。這種反射可能導(dǎo)致接收器輸入的干擾，然后影響信號完整性。這種現(xiàn)象與數(shù)據(jù)速率和電纜長度密切相關(guān)。因此，在使用低數(shù)據(jù)速率和短電纜的某些情況下，RS485可以在沒有終端電阻的情況下工作。但作為預(yù)防措施并避免任何問題，應(yīng)始終使用電阻器。
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