智能儀表是隨著80niandaichudanpianjijishudechengshuerfazhanqilaide
，xianzaishijieyibiaoshichangjibenbeizhinengyibiaosuolongduan。jiuqiyuanyinjiushiqiyexinxihuadexuyao
，qiyezaiyibiaoxuanxingshiqizhongdeyigebiyaotiaojianjiushiyaojuyoulianwangtongxinjiekou。zuichushishujumonixinhaoshuchujiandanguochengliang，houlaiyibiaojiekoushiRS232接口
，這種接口可以實現點對點的通信方式

，但這種方式不能實現聯網功能。隨後出現的RS485解決了這個問題。下麵我們就簡單介紹一下RS485。

RS485接口

RS485采用差分信號負邏輯

，＋2V～＋6V表示“0”，- 6V～- 2V表示“1”。RS485有you兩liang線xian製zhi和he四si線xian製zhi兩liang種zhong接jie線xian，四si線xian製zhi隻zhi能neng實shi現xian點dian對dui點dian的de通tong信xin方fang式shi，現xian很hen少shao采cai用yong
，現xian在zai多duo采cai用yong的de是shi兩liang線xian製zhi接jie線xian方fang式shi，這zhe種zhong接jie線xian方fang式shi為wei總zong線xian式shi拓tuo樸pu結jie構gou在zai同tong一yi總zong線xian上shang最zui多duo可ke以yi掛gua接jie32個結點。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通信鏈路時隻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，這有二個原因：(1)共模幹擾問題： RS-485jiekoucaiyongchafenfangshichuanshuxinhaofangshi，bingbuxuyaoxiangduiyumougecanzhaodianlaijiancexinhao，xitongzhixujianceliangxianzhijiandedianweichajiukeyile。danrenmenwangwanghushileshoufaqiyouyidingdegongmodianyafanwei，RS-485收發器共模電壓範圍為-7～+12V
，隻有滿足上述條件
，整個網絡才能正常工作。當網絡線路中共模電壓超出此範圍時就會影響通信的穩定可靠
，甚至損壞接口。(2)EMI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。

由於PC機默認的隻帶有RS232接口，有兩種方法可以得到PC上位機的RS485電路：（1）通過RS232/RS485轉換電路將PC機串口RS232信號轉換成RS485信號

，對於情況比較複雜的工業環境最好是選用防浪湧帶隔離珊的產品。（2）通過PCI多串口卡，可以直接選用輸出信號為RS485類型的擴展卡。

RS485電纜

在一般場合采用普通的雙絞線就可以
，在要求比較高的環境下可以采用帶屏蔽層的同軸電纜。在使用RS485接口時，對於特定的傳輸線路
，從RS485jiekoudaofuzaiqishujuxinhaochuanshusuoyunxudezuidadianlanchangduyuxinhaochuanshudebotelvchengfanbi，zhegechangdushujuzhuyaoshishouxinhaoshizhenjizaoshengdengyingxiangsuoyingxiang。lilunshangRS485的最長傳輸距離能達到1200米，但在實際應用中傳輸的距離要比1200miduan，jutinengchuanshuduoyuanshizhouweihuanjingerding。zaichuanshuguochengzhongkeyicaiyongzengjiazhongjidefangfaduixinhaojinxingfangda，zuiduokeyijiabagezhongji，yejiushishuolilunshangRS485的最大傳輸距離可以達到9.6公理。如果真需要長距離傳輸

，可以采用光纖為傳播介質
，收發兩端各加一個光電轉換器，多模光纖的傳輸距離是5~10公裏
，而采用單模光纖可達50公裏的傳播距離。

RS485布網

網絡拓撲一般采用終端匹配的總線型結構，不支持環形或星形網絡。在構建網絡時，應注意如下幾點：

（1）采cai用yong一yi條tiao雙shuang絞jiao線xian電dian纜lan作zuo總zong線xian，將jiang各ge個ge節jie點dian串chuan接jie起qi來lai
，從cong總zong線xian到dao每mei個ge節jie點dian的de引yin出chu線xian長chang度du應ying盡jin量liang短duan，以yi便bian使shi引yin出chu線xian中zhong的de反fan射she信xin號hao對dui總zong線xian信xin號hao的de影ying響xiang最zui低di。有you些xie網wang絡luo連lian接jie盡jin管guan不bu正zheng確que，在zai短duan距ju離li

、低(di)速(su)率(lv)仍(reng)可(ke)能(neng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)
，但(dan)隨(sui)著(zhe)通(tong)信(xin)距(ju)離(li)的(de)延(yan)長(chang)或(huo)通(tong)信(xin)速(su)率(lv)的(de)提(ti)高(gao)，其(qi)不(bu)良(liang)影(ying)響(xiang)會(hui)越(yue)來(lai)越(yue)嚴(yan)重(zhong)
，主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)是(shi)信(xin)號(hao)在(zai)各(ge)支(zhi)路(lu)末(mo)端(duan)反(fan)射(she)後(hou)與(yu)原(yuan)信(xin)號(hao)疊(die)加(jia)，會(hui)造(zao)成(cheng)信(xin)號(hao)質(zhi)量(liang)下(xia)降(jiang)。

（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。

在RS485組zu網wang過guo程cheng中zhong另ling一yi個ge需xu要yao主zhu意yi的de問wen題ti是shi終zhong端duan負fu載zai電dian阻zu問wen題ti，在zai設she備bei少shao距ju離li短duan的de情qing況kuang下xia不bu加jia終zhong端duan負fu載zai電dian阻zu整zheng個ge網wang絡luo能neng很hen好hao的de工gong作zuo但dan隨sui著zhe距ju離li的de增zeng加jia性xing能neng將jiang降jiang低di。理li論lun上shang，在zai每mei個ge接jie收shou數shu據ju信xin號hao的de中zhong點dian進jin行xing采cai樣yang時shi，隻zhi要yao反fan射she信xin號hao在zai開kai始shi采cai樣yang時shi衰shuai減jian到dao足zu夠gou低di就jiu可ke以yi不bu考kao慮lv匹pi配pei。但dan這zhe在zai實shi際ji上shang難nan以yi掌zhang握wo，美mei國guoMAXIM公司有篇文章提到一條經驗性的原則可以用來判斷在什麼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。

一般終端匹配采用終端電阻方法， RS-485應在總線電纜的開始和末端都並接終端電阻。終接電阻在RS-485網絡中取120Ω。相當於電纜特性阻抗的電阻，因為大多數雙絞線電纜特性阻抗大約在100～120Ω。這(zhe)種(zhong)匹(pi)配(pei)方(fang)法(fa)簡(jian)單(dan)有(you)效(xiao)，但(dan)有(you)一(yi)個(ge)缺(que)點(dian)，匹(pi)配(pei)電(dian)阻(zu)要(yao)消(xiao)耗(hao)較(jiao)大(da)功(gong)率(lv)

，對(dui)於(yu)功(gong)耗(hao)限(xian)製(zhi)比(bi)較(jiao)嚴(yan)格(ge)的(de)係(xi)統(tong)不(bu)太(tai)適(shi)合(he)。另(ling)外(wai)一(yi)種(zhong)比(bi)較(jiao)省(sheng)電(dian)的(de)匹(pi)配(pei)方(fang)式(shi)是(shi)RC匹配。利用一隻電容C隔斷直流成分可以節省大部分功率。但電容C的取值是個難點，需要在功耗和匹配質量間進行折衷。 還有一種采用二極管的匹配方法，這種方案雖未實現真正的“匹配”，但它利用二極管的鉗位作用能迅速削弱反射信號，達到改善信號質量的目的
，節能效果顯著。

最近兩年一些公司基於部分企業信息化的實施已完成

，工廠中已經鋪設了延伸到車間每個辦公室、控(kong)製(zhi)室(shi)的(de)局(ju)域(yu)網(wang)的(de)現(xian)狀(zhuang)，推(tui)出(chu)了(le)串(chuan)口(kou)服(fu)務(wu)器(qi)來(lai)取(qu)代(dai)多(duo)串(chuan)口(kou)卡(ka)，這(zhe)主(zhu)要(yao)是(shi)利(li)用(yong)企(qi)業(ye)已(yi)有(you)的(de)局(ju)域(yu)網(wang)資(zi)源(yuan)減(jian)少(shao)線(xian)路(lu)投(tou)資(zi)，節(jie)約(yue)成(cheng)本(ben)
，相(xiang)當(dang)於(yu)通(tong)過(guo)tcp/ip把多串口卡放在了現場。

RS485和其它總線網絡的區別：

我們把工業網絡歸結為三類：RS485網絡、HART網絡和現場總線網絡。

HART網絡：HART是由現在的艾默生提出一個過度性總線標準，他主要是在4~20毫安電流信號上麵疊加數字信號，物理層采用BELL202頻(pin)移(yi)鍵(jian)控(kong)技(ji)術(shu)，以(yi)實(shi)現(xian)部(bu)分(fen)智(zhi)能(neng)儀(yi)表(biao)的(de)功(gong)能(neng)，但(dan)此(ci)協(xie)議(yi)不(bu)是(shi)一(yi)個(ge)真(zhen)正(zheng)意(yi)義(yi)上(shang)開(kai)放(fang)的(de)標(biao)準(zhun)，要(yao)加(jia)入(ru)他(ta)的(de)基(ji)金(jin)會(hui)才(cai)能(neng)拿(na)到(dao)協(xie)議(yi)
，加(jia)入(ru)基(ji)金(jin)會(hui)要(yao)一(yi)部(bu)分(fen)的(de)費(fei)用(yong)。技(ji)術(shu)主(zhu)要(yao)被(bei)國(guo)外(wai)幾(ji)家(jia)大(da)公(gong)司(si)壟(long)斷(duan)，近(jin)兩(liang)年(nian)國(guo)內(nei)也(ye)有(you)公(gong)司(si)再(zai)做(zuo)，但(dan)還(hai)沒(mei)有(you)達(da)到(dao)國(guo)外(wai)公(gong)司(si)的(de)水(shui)平(ping)。現(xian)在(zai)有(you)很(hen)大(da)一(yi)部(bu)分(fen)的(de)智(zhi)能(neng)儀(yi)表(biao)都(dou)帶(dai)有(you)HART圓卡，都具備HART通訊功能。但從國內來看還沒有真正利用其這部分功能，最多隻是利用手操器對其進行參數設定，沒有發揮出HART智能儀表應有的功能，沒有聯網進行設備監控。從長遠來看由於HART通信速率低組網困難等原因，HART儀表的采購量會程下滑趨勢，但由於HART儀表已經有十多年的曆史現在在裝數量非常的大
，對於一些係統集成商來說還有很大的可利用空間。

現場總線網絡：xianchangzongxianjishushidangjinzidonghualingyujishufazhanredianzhiyi
，beiyuweizidonghualingyudejisuanjijuyuwang，tadechuxianbiaozhizhezidonghuakongzhijishuyouyigexinshidaidekaishi。xianchangzongxianshilianjieshezhizaikongzhixianchangdeyibiaoyushezhizaikongzhishineidekongzhishebeideshuzihua
、串行
、多站通信的網絡。其關鍵標誌是能支持雙向
、多節點
、總(zong)線(xian)式(shi)的(de)全(quan)數(shu)字(zi)通(tong)信(xin)。現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)技(ji)術(shu)近(jin)年(nian)來(lai)成(cheng)為(wei)國(guo)際(ji)上(shang)自(zi)動(dong)化(hua)和(he)儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)發(fa)展(zhan)的(de)熱(re)點(dian)，它(ta)的(de)出(chu)現(xian)是(shi)傳(chuan)統(tong)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)結(jie)構(gou)產(chan)生(sheng)了(le)革(ge)命(ming)性(xing)的(de)變(bian)化(hua)，是(shi)自(zi)控(kong)係(xi)統(tong)朝(chao)著(zhe)智(zhi)能(neng)化(hua)
、數字化、信息化、網絡化、分散化的方向邁進，形成新型的網絡集成式全分布式控製係統---現場總線控製係統FCS（Fieldbus Control System）。但dan是shi現xian在zai的de現xian場chang總zong線xian的de各ge種zhong標biao準zhun並bing行xing存cun在zai並bing且qie都dou有you自zi己ji的de生sheng存cun領ling域yu，還hai沒mei有you形xing成cheng真zhen正zheng統tong一yi的de標biao準zhun，關guan鍵jian是shi看kan不bu到dao什shen麼me時shi候hou能neng形xing成cheng統tong一yi的de標biao準zhun，技ji術shu也ye不bu夠gou成cheng熟shu。另ling外wai現xian場chang總zong線xian的de儀yi表biao種zhong類lei還hai比bi較jiao少shao可ke供gong選xuan擇ze的de餘yu地di小xiao，價jia格ge也ye偏pian高gao，從cong最zui終zhong用yong戶hu的de角jiao度du看kan大da多duo還hai處chu於yu觀guan望wang狀zhuang態tai，都dou想xiang等deng到dao技ji術shu成cheng熟shu之zhi後hou在zai考kao慮lv
，現xian在zai實shi施shi的de少shao。

RS485網絡：RS485/MODBUS是現在流行的一種布網方式，其特點是實施簡單方便 ，而且現在支持RS485的儀表又特多，特別是在油品行業RS485/MODBUS簡直是一統天下，現在的儀表商也紛紛轉而支持RS485/MODBUS
，原因很簡單，象原來的 HART儀表想買一個轉換口非常困難 而且價格昂貴，RS485的轉換接口就便宜的多而且種類繁多。至少在低端市場RS485/MODBUS還將是最主要的組網方式，近兩三年內不會改變。

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