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RS485通訊電纜的正確接法以及應用

文字:[大][中][小] 手機頁麵二維碼 2018/8/28     瀏覽次數:    
說RS485通信前,有必要提下RS232通信,如果說你不了解RS232通信,別著急,你肯定見過且使用過RS232接口(不信你可以看看家裏台式機電腦的機箱後麵)

其實很多人給S7-200係列PLC下程序時,都用過西門子的“PC-PPI”編程電纜,這電纜就實現了RS232與RS485通信的轉換,這裏的“PC”可以理解為接電腦的RS232接口這端,“PPI”可以理解為接PLC的RS485接口這端,“PPI”是個協議,以RS485為介質(物理層)。

為什麽要RS485通信

就拿一點來說,因為RS232通信隻能用於點對點,例如電腦對PLC,若係統中需要相互通信的節點數超過兩個時,則不能直接滿足要求,為此“EIA”(電子工業協會)製定了新的接口標準RS485,它能支持一點對多點的通信。

RS485通信的電氣標準為RS422(三菱PLC編程口)通信標準。RS485是RS422A的變形。RS422A 是全雙工,兩對平衡差分信號線分別用於發送和接收。RS485為半雙工,隻有一對平衡差分信號線,不能同時發送和接收。

重點:RS485為半雙工,主從通信。

使用RS485通信接口和雙絞線可組成串行通信網絡,下麵會重點介紹,構成分布式係統,係統中最多可有32個站。如果在一個網中連接的設備數超過32個,則可借助RS485中繼器,有的可允許連接128個站。

重點:RS485支持多站多設備通信。

RS485通信接線
為了有效抑製幹擾,一般采用屏蔽雙絞線作為通信介質,例如西門子的Profibus DP電纜:

每個設備的RS485通信接線是很省心的,前提得保證每台設備是“手牽手”地串下去(很費線或電纜,設備多的話采用集線器或中繼器會省事,下文有介紹),為了避免出現通信失敗,減少幹擾等因素,請別出現有星型連接或者分叉。

西門子專門用於RS485通信的電纜接頭(Profibus DP接頭/插頭),此接頭還帶終端電阻,使用方便,就是太貴,原裝的過百,國產也有兼容的(實惠);有的設備在RS485通信接線時候是以端子的形式接線,其接法可參考電纜接頭的接法。


RS485通信總線布線
在RS485通信的簡單應用中,一般采用總線型的拓撲結構布線方式。但是在比較複雜的係統中,總線型拓撲結構的布線施工不但非常繁瑣,而且還浪費了大量的連線。靈活利用485集線器或485中繼器,可以將總線型的拓撲結構連接成星形或樹型的拓撲結構。大大的方便了前期施工和後期的維修工作。


485總線星形拓撲結構



485總線樹型拓撲結構



終端電阻的連接方法
在485總線的實際應用中,當傳輸距離超過一定的長度時,總線的抗幹擾能力就會出現下降,在這種情況下,就要在485總線的首尾兩端接入120歐姆的終端匹配電阻,以保證485總線的穩定性。

終端匹配電阻的正確接法是在485總線的首端的設備的出口和末端的設備的入口上各接一個120歐姆的終端電阻,該電阻並接在485總線的正負兩線之間。

關於RS485通信的幾點誤區和補充

記得有一個學員在現場給我打電話,說他的PLC死活都讀不到流量儀的數據,核查了:程序沒有問題,硬件連接沒有問題,電腦用串口調試軟件測試了也還是沒問題,可儀表數據就是讀不到。

我第一句話就是問:你的PLC與儀表采用什麽通信協議?

他沉默了一會跟我說:PLC與儀表通信不都是采用RS485通信協議嘛,我這個就是RS485通信協議呀!

他的回答估計答出了很多朋友的心聲,RS485通信協議,這幾個詞看似和諧,其實不妥,因為協議是協議,RS485通信是介質(物理層),這是不能混為一談的。

例如打電話,電話是物理層,通話的人之間說的語言就是協議。同一個物理層可以傳輸不同的協議,就像電話兩邊的人可以用各種語言(協議)溝通。RS485通信就好比是電話是物理層,它可傳輸PPI協議,Modbus協議和Profibus協議等等。

經過一個多小時的溝通,得知其儀表周邊有變頻器,動力線和通信線纏繞一起。於是令其動力線與信號線隔開距離布線,並且通信線路出口和末端加終端電阻。

之所以沒加終端電阻是因為他覺得儀表與PLC距離比較近(幾米到十幾米),這其實是個誤區,因為距離遠近不是問題,主要的還是信號幹擾問題,當然,有的通訊口已經有隔離處理,這個時候不需要添加!

對於終端電阻阻值大小的選型:

個人覺得終端電阻的大小和設備接口以及電纜有關係,也有專門的計算公式,說白了其實是一個取值範圍,我個人的做法是從不配到120!距離越遠作用越明顯,因此為了保證通訊質量,最好加上!
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