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都是串口,为什么RS485比RS232使用广泛

2022-12-29 编程语言 加入收藏 生成海报
RS485转以太网的应用优势  RS485通信技术在工程上用得很多,其主要优点如下:  ● 布线简单:只需要2根线,现在一般采用网线的屏蔽线接口;  ● 通信距离远:由于采用了差模通信方式,比RS232的通信距离要远;  ● 可以支持多机联网通信:相比于RS232只能一对一的连接,RS485可以在线上挂载多个终端,采用查询——应答的方式实现多机通信;  但是串口RS485需要转为以太网,也就是转化

RS485转以太网的应用优势

  RS485通信技术在工程上用得很多,其主要优点如下:

  ● 布线简单:只需要2根线,现在一般采用网线的屏蔽线接口;

  ● 通信距离远:由于采用了差模通信方式,比RS232的通信距离要远;

  ● 可以支持多机联网通信:相比于RS232只能一对一的连接,RS485可以在线上挂载多个终端,采用查询——应答的方式实现多机通信;

  但是串口RS485需要转为以太网,也就是转化为TCP/IP,分析这些应用背后的原因主要有:

  ● 以太网可以接入公网网络这样就可以实现远距离通信,在全球范围内实现监控,这是RS485所无法做到的。

  当需要多台RS485设备连接到计算机的时候,传统的方式是使用多串口卡。也就是使用在计算机上扩展串口来实现多个RS485串口。使用RS485转以太网串口服务器之后,可以把RS485的接口留到现场,而监控计算机这端只保留一根网线即可,使用较为方便。

串口RS485为什么使用更广泛

  RS485转以太网的解决方案

  实现RS485串口服务器(即485转网口),主要是一个硬件转换器和一个软件驱动。硬件转换器分为两种:串口服务器(串口联网服务器、串口通信服务器)、串口联网模块。

  RS485串口服务器是带外壳的,可以将现有的RS485设备连接到以太网。适合已有的RS485串口设备的网络化改造。RS485串口联网模块是不带外壳的,可以理解为内嵌方式的RS485转以太网模块,使用模块解决方案,可以将模块集成到用户设备的内部,实现串口服务器和设备的一体化。在价格上模块方案比串口服务器方案价格要低。

  使用该RS485转以太网解决方案的硬件和软件系统之后,用户的485设备相当于实现网络化的扩展,原有的硬件和软件程序都无需修改。串口服务器的硬件实现了RS485接口转化为TCP/IP接口(网络接口),那么配合计算机端的虚拟串口驱动使用就可以再次将TCP/IP连接虚拟地转化为串口。虚拟串口驱动可以在计算机内的驱动层虚拟出类似COM5、COM6等虚拟串口号,并且将远端的串口服务器和这些虚拟串口绑定。这样用户串口程序打开虚拟串口的时候就可以通远端的串口服务器通信,即和串口设备通信。

  RS485串口服务器实现原理的关键技术

  串口RS485转以太网的过程中,里面包含了很多关键技术,需要将以太网技术和RS485通信协议无缝的结合起来进行过渡。其中包括:9位技术、分帧技术、主从机机制等。

  9位技术:在485方式下,用户可以发送9位的数据。而且有时利用第9位来表示是数据帧还是地址帧。由于在网络通信时,以太网都是8bit的数据,没有9bit可以放置的空间。所以如何将485的9位传输过来就成了问题。据了解上海卓岚的串口服务器才用了称之为realcom的协议,可以将RS485的9位数据格式转化为以太网的8位数据。

  分帧技术:分帧是串口转以太网(包括RS485转以太网)中出现的一个关键技术,即当串口服务器接收到串口设备的数据的时候,何时将数据打包转发到以太网,如果每个字节都打为一个包则显然效率太低,那么多少个字节打包合适。这里需要用户设定一个称之为最长数据包长度和最长数据包间隔的参数。

  主从机机制:主—从技术,主设备能初始化传输或查询,从设备根据主设备查询提供的数据作出相应反应。主设备可单独和从设备通信,也能以广播方式和所有从设备通信。

  如果单独通信,从设备返回一消息作为回应;如果是以广播方式查询的,则从设备不作任何回应。

  RS485串口服务器的应用特点

  抗干扰:RS485设备要离总线主干尽可能地近,使用RS485串口服务器,可以将总线拓扑结构改成"T"型拓扑结构,方便现场施工。如果RS485传输线达到一定的距离,而且处于复杂的外部环境,从而容易受到外部环境的电磁感应等外部干扰。

  稳定性:RS485的差分传输相⽐较于单端信号,差分信号减少了潜在的电磁⼲扰EMI,从而保护RS485传输的稳定性。

  拓展性:由于RS485总线传输距离的延长,或者485挂载设备增多,会使得RS485信号不断地衰减,将RS485串口服务器做中继使用,可以对已有的RS485信号进行增强和放大,增加RS-422/RS-485网络中RS485设备的数目。

  隔离性:当距离较远的485通信节点之间的地平面利用线缆进行连接时(如485屏蔽电缆),地线会和大地形成地环路,该环路会耦合外部共模噪声,并产生地环路电流,可能会导致整个电路系统失效。集成式RS485隔离芯片能够提供隔离电压,有效隔离,防止共地干扰。

  RS485则常用于数据传输速率高的长距离传输中,常用设备有销售点终端(POS)、计量仪器和大型专用自动化机器等。而常用的RS-232现在一般应用于数据传输率低的短距离传输中,在嘈杂的环境也能有效工作,比如工厂、公共站点等,其常用设备有低速调制解调器、工业控制设备、可编程逻辑控制器(plc)、计算机数控(CNC)机床、机器人、嵌入式控制电脑、医疗仪器及设备以及嵌入式控制器开发系统。


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