RS485、M-BUS抄表總線(xiàn)的對比介紹
一、RS-232-C接口介紹
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201612/330166.htm計算機與計算機或計算機與終端之間的數據傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線(xiàn)路少、成本低,特別是在遠程傳輸時(shí),避免了多條線(xiàn)路特性的不一致而被廣泛采用。在串行通訊時(shí),要求通訊雙方都采用一個(gè)標準接口,使不同的設備可以方便地連接起來(lái)進(jìn)行通訊。 RS-232-C接口(又稱(chēng) EIA RS-232-C)是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970年由美國電子工業(yè)協(xié)會(huì )(EIA)聯(lián)合貝爾系統、調制解調器廠(chǎng)家及計算機終端生產(chǎn)廠(chǎng)家共同制定的用于串行通訊的標準。它的全名是“數據終端設備(DTE)和數據通訊設備(DCE)之間串行二進(jìn)制數據交換接口技術(shù)標準”該標準規定采用一個(gè)25個(gè)腳的 DB25連接器,對連接器的每個(gè)引腳的信號內容加以規定,還對各種信號的電平加以規定。
1)接口的信號內容實(shí)際上RS-232-C的25條引線(xiàn)中有許多是很少使用的,在計算機與終端通訊中一般只使用3-9條引線(xiàn)。RS-232-C最常用的9條引線(xiàn)的信號內容見(jiàn)附表
2)接口的電氣特性 在RS-232-C中任何一條信號線(xiàn)的電壓均為負邏輯關(guān)系。即:邏 輯“1”,-5— -15V;邏輯“0” +5— +15V 。噪聲容限為2V。即 要求接收器能識別低至+3V的信號作為邏輯“0”,高到-3V的信號 作為邏輯“1”
3) 接口的物理結構 RS-232-C接口連接器一般使用型號為DB-25的25芯插頭座,通常插頭在DCE端,插座在DTE端. 一些設備與PC機連接的RS-232-C接口,因為不使用對方的傳送控制信號,只需三條接口線(xiàn),即“發(fā)送數據”、“接收數據”和“信號地”。所以采用DB-9的9芯插頭座,傳輸線(xiàn)采用屏蔽雙絞線(xiàn)。
4)傳輸電纜長(cháng)度由RS-232C標準規定在碼元畸變小于4%的情況下,傳輸電纜長(cháng)度應為50英尺,其實(shí)這個(gè)4%的碼元畸變是很保守的,在實(shí)際應用中,約有99%的用戶(hù)是按碼元畸變10-20%的范圍工作的,所以實(shí)際使用中最大距離會(huì )遠超過(guò)50英尺
二、RS-485介紹
由于RS-232-C接口標準出現較早,難免有不足之處,主要有以下四點(diǎn):
1) 接口的信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,又因為與TTL 電平不兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL電路連接。
2) 傳輸速率較低,在異步傳輸時(shí),波特率為20Kbps。
3) 接口使用一根信號線(xiàn)和一根信號返回線(xiàn)而構成共地的傳輸形式, 這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾,所以抗噪聲干擾性弱。
4) 傳輸距離有限,最大傳輸距離標準值為50英尺,實(shí)際上也只能 用在50米左右。
針對RS-232-C的不足,于是就不斷出現了一些新的接口標準,RS-485就是其中之一,它具有以下特點(diǎn):
1. RS-485的電氣特性:邏輯“1”以?xún)删€(xiàn)間的電壓差為+(2—6) V表示;邏輯“0”以?xún)删€(xiàn)間的電壓差為-(2—6)V表示。接口信號電平比RS-232-C降低了,就不易損壞接口電路的芯片,且該電平與TTL電平兼容,可方便與TTL 電路連接。
2. RS-485的數據最高傳輸速率為10Mbps
3. RS-485接口是采用平衡驅動(dòng)器和差分接收器的組合,抗共模干能力增強,即抗噪聲干擾性好。
因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性,長(cháng)的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口。因為RS485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò ),一般只需二根連線(xiàn),所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線(xiàn)傳輸。 RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座,與智能終端RS485接口采用DB-9(孔),與鍵盤(pán)連接的鍵盤(pán)接口RS485采用DB-9(針)。
在使用RS485接口時(shí),對于特定的傳輸線(xiàn)經(jīng),從發(fā)生器到負載其數據信號傳輸所允許的最大電纜長(cháng)度是數據信號速率的函數,這個(gè)長(cháng)度數據主要是受信號失真及噪聲等影響所限制。當使用不同線(xiàn)徑的電纜。則取得的最大電纜長(cháng)度是不相同的
三、M-BUS介紹
M-Bus是歐洲標準的2線(xiàn)總線(xiàn), 主要用于消耗測量?jì)x器. M-Bus在建筑物和工業(yè)能源消耗數據采集有多方面的應用.,其最大的特點(diǎn)是無(wú)極性,兩線(xiàn)工作,能極大的節省現場(chǎng)工作量。
功能
M-Bus是一種專(zhuān)門(mén)為消耗測量?jì)x器和計數器傳送信息的數據總線(xiàn)設計的.
它的信息傳送量是專(zhuān)門(mén)為滿(mǎn)足其應用而限定好的. 它具有使用價(jià)格低廉的電纜而能夠長(cháng)距離傳送的特點(diǎn). M-Bus對每個(gè)詢(xún)問(wèn)的反應時(shí)間為0,1 至0,5秒, 這對于它要完成的任務(wù)來(lái)說(shuō)是完全足夠的了.
M-Bus不會(huì )被其他數據總線(xiàn)取代, 相反它是用于傳送計數器讀數最安全和價(jià)廉的. 這已經(jīng)在實(shí)際應用上得到證實(shí): 能夠適應電網(wǎng)電壓起伏不定的波動(dòng).
M-BUS的原理
M-Bus的工作原理就象保齡球游戲一樣, 只有在計算中心發(fā)出詢(xún)問(wèn)的情況下, 才能夠在附有MESSDAS軟件計算中心和計數器之間執行數據交換. 也就是說(shuō), 各個(gè)終端在計算中心發(fā)出指令后才能夠提供數據. 從M-Bus物理角度來(lái)看各終端之間是不會(huì )產(chǎn)生數據交換的.
比較項目 | RS485 (75LBC184) | M-BUS (TI721) | C-MBUS (CMT001) | 優(yōu)勢比較 |
通訊距離(m) | 1200 | 1000 | 不小于2000 | 內部?jì)?yōu)化的輸出控制能力,使芯片具有更遠的通訊距離。 |
通訊電平 | 差分電壓 | 下行12V電壓 上行電流環(huán) | 下行24V電壓 上行電流環(huán) | 提高下行電壓有利于改善信號特性,提高負載驅動(dòng)能力。 |
總線(xiàn)最高電壓 | 5V | 24V | 35V | 允許接入更高的線(xiàn)路電壓有利于更長(cháng)線(xiàn)路的傳輸 |
長(cháng)距通訊速率 | 1200 | 4800 | 4800 | 實(shí)際上C-MBUS也可提供9600的通訊速度。 |
接線(xiàn)方法 | 四線(xiàn)(含電源) | 二線(xiàn)(可供電) | 二線(xiàn)(可供電) | 與M-BUS一樣具備無(wú)極性二線(xiàn)通訊功能 |
是否具有極性 | 極性 | 無(wú)極性 | 無(wú)極性 | 與M-BUS一樣具備無(wú)極性供電訊功能 |
布線(xiàn)方式 | 串連 | 任意分支 | 任意分支 | 與M-BUS一樣具備任意分支功能,非常有利于現場(chǎng)的施工布線(xiàn),優(yōu)勢非常明顯。 |
線(xiàn)纜要求 | 屏蔽雙絞線(xiàn) | 普通RV1.5雙絞線(xiàn) | 普通RV1.5雙絞線(xiàn) | 與M-BUS一樣具備無(wú)極性雙絞線(xiàn)布線(xiàn),與485相比節約大量的線(xiàn)材費用,同樣在布線(xiàn)中接線(xiàn)方便,無(wú)錯接可能。 |
結點(diǎn)供電能力 | 否 | 能,但功率小<0.65mA | 能,功率大單個(gè)<4mA | MBUS與C-MBUS同樣具備結點(diǎn)供電能力,但C-BUS可以提供更大的驅動(dòng)能力,這對終端設備的設計提供的更廣泛的選擇空間,較大的供電能力可為系統提供更多功能。 |
芯片靜態(tài)電流損耗 | 2.4mA | 0.8 mA | 0.15 mA | 這是一項非常重要的指標,在總線(xiàn)大量掛接終端器時(shí),芯片靜態(tài)電流越低就可在總線(xiàn)上掛接更多的終端設備,并可保證總線(xiàn)末端壓降更小。 |
負載能力 | <128 | <256 | <400 | C-MBUS具備可驅動(dòng)更多結點(diǎn)的能力。 |
總線(xiàn)隔離裝置 | 無(wú) | 有,復雜 | 有,簡(jiǎn)單 | 在大量終端結點(diǎn)的應用中,隔離裝置的應用對系統的穩定運行及可維護性非常重要。 |
主站集中控制器 | 簡(jiǎn)單 | 復雜 | 采用專(zhuān)用的CMT100芯片,結構極其簡(jiǎn)單 | 由于C-MBUS設計了專(zhuān)用的主站控制芯片,使原本需要大量模數電路搭建的主站電路設計顯得非常簡(jiǎn)單,并一致性好。 |
電磁兼容性 | 差 | 好 | 好 | C-MBUS在設計中充分考慮了芯片的EMI、EMC指標,對下接的CPU等電路有較好的電磁保護作用。 |
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