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RS-485总线的原理与应用设计

来源:Http://myeducs.cn 联系QQ:点击这里给我发消息 作者: 佚名 来源: 网络 发布时间: 13/05/23

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 要
在自动化领域,随着分布式控制系统的发展,迫切需要一种总线能适合远距离的数字通信。在RS-422标准的基础上,EIA研究出了一种支持多节点、远距离和接收高灵敏度的RS-485总线标准。 随着数字技术的发展和计算机日益广泛的应用,现在一个系统往往由多台计算机组成,需要解决多站、远距离通信的问题。在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485收发器。RS-485收发器采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力,加上接收器具有高的灵敏度,能检测低达200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复

 

3.3 RS-485总线的负载能力和电缆长度之间的关系
在设计RS-485总线组成的网络配置(总线长度和带负载个数)时,应该考虑到三个参数:纯阻性负载、信号衰减和噪声容限。纯阻性负载、信号衰减这两个参数,在前面已经讨论过,现在要讨论的是噪声容限(Noise Margin)。RS-485总线接收器的噪声容限至少应该大于200mV。前面的论述者是在假设噪声容限为0的情况下进行的。在实际应用中,为了提高总线的抗干扰能力,总希望系统的噪声容限比EIA RS-485标准中规定的好一些。从下面的公式能看出总线带负载的多少和通讯电缆长度之间的关系:
Vend=0.8(Vdriver-Vloss-Vnoise-Vbias) (3)
其中:Vend为总线末端的信号电压,在标准测定时规定为0.2V;Vdriver为驱动器的输出电压(与负载数有关。负载数在5~35个之间,Vdriver=2.4V;当负载数小于5,Vdriver=2.5V;当负载数大于35,Vdriver≤2.3V);Vloss为信号在总线中的传输过程中的损耗(与通讯电缆的规格和长度有关),由表1提供的标准电缆的衰减系数,根据公式衰减系数b=20lg(Vout/Vin)可以计算出Vloss=Vin-Vout=0.6V(注:通讯波特率为9.6kbps,电缆长度1km,如果特率增加,Vloss会相应增大);Vnoise为噪声容限,在标准测定时规定为0.1V;Vbias是由偏置电阻提供的偏置电压(典型值为0.4V)。
5章 结 论  

RS-485总线是一种用来连接小型控制器的简单网络,成本非常低,容易实现并且具有高噪声抑制、宽共模范围、长传输距离、冲突保护等特性,它是由RS-422演变而来的,普遍用在许多工业应用中,经过以上的软硬件共同处理,RS-485总线在应用系统工程中的可靠性大大提高,在通常的环境条件下,24小时连续开机,系统的通信始终处于正常状态,整机性能满足了现场工程的需要。但是RS-485总线仍然只是一种常规的通信总线,它不能够做总线的自动仲裁,也就是不能够同时发送数据以避免总线竞争,所以整个系统的通信效率必然较低,数据的冗余量较大,对于速度要求高的应用场所不适宜用RS-485总线。

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