智能仪表是80年代初单片机技术的成熟而发展起来的,现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。究其原因就是企业信息化的需要,企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。最初是数据模拟信号输出简单过程量,后来仪表接口是RS232接口,这种接口可以实现点对点的通信方式,但这种方式不能实现联网功能。随后出现的RS485芯片解决了这个问题,下面我们就简单介绍一下RS485芯片。
1. RS485芯片的标准
大部分接触过RS485芯片的工程师朋友们都能够了解到其标准的参数:传输方式为差分 ;传输介质为双绞线 ;标准节点数为32 ;最远通信距离为1200m 共模电压最大、最小值:+12V;-7V ;差分输入范围为-7V~+12V ;接收器输入灵敏度为±200mV ;接收器输入阻抗为≥12kΩ 。由于RS485相较于RS232更为易于使用,因此在选择总线的时候更多人会选择RS485来完成数据的最终转换与传输,因此这也是RS485芯片在各种通信设备中使用最为广泛的原因。
2. RS485类型
针对不同的应用,RS485的类别也有所区分。从通信方式上来说RS-485接口在连接时可形成半双工和全双工两种通信方式。
3. 连接
由于PC机默认的只带有RS232接口,有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路:(1)通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号,对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离栅的产品。(2)通过PCI多串口卡,可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。
RS485设备与设备之间连接需采用屏蔽双绞线,手拉手串接方式为最佳,根据采用的波特率和连接线距离适当增加信号中继器。目前除了有单进单出的中继器还有一进多出的双向中继器,同时也增加了组网的灵活性。
4. RS 232转RS 485转换器介绍
通讯设施越来越广泛的今天,工程师对于85总线的运用与选择也越来越频繁,尤其是在终端数据交换中,RS485总线转RS232总线的芯片也成为很多初学者想要了解的一个问题。在实际应用中RS 232转RS 485转换器常见的划分类型有如下几种:无源型485转换器,有源型485转换器,防雷型485转换器,光隔离型485转换器,防雷光隔离型485转换器。
其特点的说明,我们在此列举了一个表格来展现各个转换器的区别:
RS485/MODBUS是现在流行的一种布网方式,其特点是实施简单方便 ,而且现在支持RS485的仪表又特多,特别是在油品行业RS485/MODBUS简直是一统天下,现在的仪表商也纷纷转而支持RS485/MODBUS,原因很简单,象原来的 HART仪表想买一个转换口非常困难 而且格昂贵,RS485的转换接口就便宜的多而且种类繁多。
由于有的设备是232接口的,有的是485接口的,如果有一台232接口的设备与一台485接口的设备通信,那就需要一个RS232/RS485转换器,把232接口的设备的232信号转换成485信号,然后再与485接口的设备通信。如果是两台232接口的设备要进行远距离的通信,那只要加上两个RS232/RS485转换电路就可以了。
市场上所谓的“无源RS232/RS485转换器”采用从计算机串口偷电技术,而“有源RS232/RS485转换器”在电路原理图与跟前者差不多,只是电源部分有所改动而已。
RS232和RS485引脚定义
DB9Female(PIN)RS-232C接口信号
1保护地
2接收数据SIN(RXD)
3发送数据SOUT(TXD)
4数据终端准备DTR
5信号地GND
6数据装置准备DSR
7请求发送RTS
8清除发送CTS
9响铃指示R1
表2 RS-485端的引脚定义
DB9Male(PIN)输出信号RS-485半双工接线
1T/R+RS-485(A+)
2T/R-RS-485(B-)
3RXD+空
4RXD-空
5GND地线
6VCC+5V备用电源输入