RS485通信的必要性和接线方法

RS485通信的必要性和接线方法

RS485通信作为一种广泛应用于工业自动化和通信领域的技术，具有多点通信、长距离传输等优点。本文将详细介绍RS485通信的必要性、接线方法以及相关应用，帮助读者更好地理解和应用这一技术。

在探讨RS485通信之前，有必要先提及RS232通信。即便您不熟悉RS232通信，您很可能已经见过并使用过RS232接口——只需查看家中台式电脑的机箱背面即可证实。许多人在为S7-200系列PLC编程时，都使用过西门子的“PC-PPI”编程电缆，这种电缆实现了RS232与RS485通信的转换。其中，“PC”端连接电脑的RS232接口，“PPI”端则连接PLC的RS485接口，而“PPI”是一种协议，RS485则是其物理传输介质。

RS485通信的必要性

RS232通信仅限于点对点连接，如电脑与PLC之间的通信。当系统中需要通信的节点超过两个时，RS232便无法满足需求。因此，电子工业协会（EIA）制定了新的接口标准RS485，它支持一点对多点的通信。

RS485的电气标准基于RS422通信标准，而RS485实际上是RS422A的变形。RS422A支持全双工通信，使用两对平衡差分信号线分别进行发送和接收。而RS485则为半双工，仅使用一对平衡差分信号线，无法同时进行发送和接收。

关键点在于，RS485是半双工的，适用于主从通信。通过RS485通信接口和双绞线，可以构建串行通信网络，形成分布式系统，系统最多可支持32个站。若网络中的设备数量超过32个，可以使用RS485中继器，某些中继器甚至支持连接多达128个站。

重点在于，RS485支持多站多设备通信。

RS485通信接线

为了有效抑制干扰，通常采用屏蔽双绞线作为通信介质，例如西门子的Profibus DP电缆。每个设备的RS485通信接线相对简单，前提是确保每台设备是“手牵手”串联连接（对于设备较多的情况，使用集线器或中继器会更方便，下文将详细介绍）。为了避免通信失败和减少干扰，应避免星型连接或分叉。

关于设备如何实现“手牵手”串联连接，可以参考西门子专门用于RS485通信的电缆接头（Profibus DP接头/插头），这种接头带有终端电阻，使用方便，但价格较高。有些设备在RS485通信接线时采用端子形式，其接法可参考电缆接头的接法。

RS485通信总线的布线

简单应用通常采用总线型拓扑结构。但在复杂系统中，总线型拓扑结构的布线不仅繁琐，而且浪费大量连线。灵活使用485集线器或485中继器，可以将总线型拓扑结构转变为星形或树型拓扑结构，大大简化了施工和后期维护工作。

485总线星形拓扑结构

485总线树型拓扑结构

终端电阻的连接方法

在实际应用中，当传输距离超过一定长度时，总线的抗干扰能力会下降。此时，应在485总线的首尾两端接入120欧姆的终端匹配电阻，以确保总线的稳定性。正确的接法是在总线首端设备的出口和末端设备的入口各接一个120欧姆的终端电阻，该电阻并联在485总线的正负两线之间。

单独使用232转485转换器

加接485中继器时

使用485集线器时

关于RS485通信的几个误区和补充

有一个案例：学员在现场无法通过PLC读取流量仪的数据。经过检查，程序、硬件连接和电脑串口调试软件均无问题，但仪表数据仍无法读取。

RS485通信协议，这几个词看似和谐，其实不妥，因为协议是协议，RS485通信是介质（物理层），这是不能混为一谈的。例如打电话，电话是物理层，通话的人之间说的语言就是协议。同一个物理层可以传输不同的协议，就像电话两边的人可以用各种语言（协议）沟通。RS485通信就好比是电话是物理层，它可传输PPI协议，Modbus协议和Profibus协议等等。

后来经过沟通得知其仪表周边有变频器，动力线和通信线缠绕一起。于是令其动力线与信号线隔开距离布线，并且通信线路出口和末端加终端电阻。

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