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RS-485總線(xiàn)理論及實(shí)際應用
作者：
時(shí)間：2012-12-04
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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3方案設計
以下以一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明RS-485的應用：
一個(gè)大學(xué)食堂有三層，有12臺POS機，每層樓有4臺POS機，他們是RS-485的接口，控制POS機的電腦接RS-232接口,傳統的解決方案是：
采用這種老式布線(xiàn)結構存在以下幾種缺陷。
1>、RS-485總線(xiàn)受差分信號傳輸特點(diǎn)的限制總線(xiàn)長(cháng)度一般在1200米左右，采用這種老式布線(xiàn)結構，可布線(xiàn)覆蓋面積十分有限（一般為幾百平方米）。有時(shí)為了拓寬傳輸距離不得不采用中繼器。同時(shí)亦加大了布線(xiàn)過(guò)程中出現問(wèn)題的可能性。
2>、一般大型考勤門(mén)禁系統都裝有為數眾多的門(mén)禁控制器，采用這種老式布線(xiàn)結構，所有門(mén)禁控制器共享同一根RS-485總線(xiàn)。當任一控制器RS-485端口短路，都會(huì )影響整個(gè)門(mén)禁系統的正常工作。在眾多的門(mén)禁控制器中查找故障所在，不僅加大了工作量，也增加了維護成本。
3>、由于RS-485總線(xiàn)布線(xiàn)比較復雜，在考勤門(mén)禁系統中絕大部分工程費用和時(shí)間都浪費在布線(xiàn)環(huán)節。而RS-485總線(xiàn)布線(xiàn)的復雜程度與總線(xiàn)的長(cháng)短和設備的掛接數目有很大關(guān)系。特別在大型系統中顯得由為突出。采用這種老式布線(xiàn)結構無(wú)疑加大了布線(xiàn)的難度。
4>、由于地理環(huán)境的原因，在相距一定距離的設備之間總是存在地電位不平衡的問(wèn)題。有時(shí)即使距離很近問(wèn)題依然存在。這種環(huán)境造成的因素，在老式布線(xiàn)結構中很難綜合解決。甚至造成整個(gè)系統無(wú)法啟動(dòng)。雖然通過(guò)處理地電位可暫時(shí)解決部分問(wèn)題，但時(shí)隔不久同樣問(wèn)題又會(huì )再次出現。
針對上面出現的一些缺陷，三旺通信公司開(kāi)發(fā)出一款新產(chǎn)品，它采用獨特的等位分差隔離技術(shù)和高效的總線(xiàn)分割集中技術(shù)能有效解決工程布線(xiàn)中常見(jiàn)的地電位差異、阻抗匹配及雷擊問(wèn)題。用戶(hù)可以輕易改善RS-485/RS-422總線(xiàn)結構，分割網(wǎng)段，提高通信可靠性。當雷擊或者設備故障產(chǎn)生時(shí)，出現問(wèn)題的網(wǎng)段將被隔離，以確保其他網(wǎng)段的正常工作。重新的解決方案如下：
應用此方案可以有效的解決采用第一種方案存在的缺陷，它有如下幾點(diǎn)好處：
1>、采用星型結構連接RS-485總線(xiàn)，在有效利用接口的情況下布線(xiàn)覆蓋面積大大提高（一般為幾平方千米）。
2>、有八個(gè)下位機端口，且每個(gè)端口都具有短路保護功能，并能工作在關(guān)斷模式。對大型考勤門(mén)禁系統，通過(guò)分攤門(mén)禁控制器到八個(gè)端口不僅可以減少單個(gè)RS-485總線(xiàn)的負荷，同時(shí)有效的提高了整個(gè)系統的可靠性。當任一控制器RS-485端口短路，只會(huì )影響其所在RS-485總線(xiàn)系統，不會(huì )影響其他接口連接的RS-485系統的正常工作。
3>、可以使得RS-485系統布線(xiàn)過(guò)程變的簡(jiǎn)單和快潔，從而有效的減少了工程的費用和時(shí)間。
4>、各端口間存在3000V隔離。對于由環(huán)境問(wèn)題帶來(lái)的布線(xiàn)問(wèn)題，只需把問(wèn)題顯著(zhù)的區域用單獨端口進(jìn)行連接集中處理，將會(huì )有效的解決地電位帶來(lái)的布線(xiàn)問(wèn)題。
4、注意事項
4．1 很多人往往都誤認為RS-422串行接口是RS-485串行接口的全雙工版本，實(shí)際上，它們在電器特性上存在著(zhù)不少差異，共模電壓范圍和接收器輸入電阻不同使得該兩個(gè)標準適用于不同的應用領(lǐng)域。RS-485串行接口的驅動(dòng)器可用于RS-422串行接口的應用中，因為RS-485串行接口滿(mǎn)足所有的RS-422串行接口性能參數，反之則不能成立。對于RS-485串行接口的驅動(dòng)器，共模電壓的輸出范圍是-7V和+12V之間；對于RS-422串行接口的驅動(dòng)器，該項性能指標僅有±7V。RS-422串行接口接收器的最小輸入電阻是4KΩ；而RS-485串行接口接收器的最小輸入電阻則是12KΩ。
4．2 RS-485總線(xiàn)在實(shí)際工程中總是出現一些接線(xiàn)的問(wèn)題，注意，在接傳輸線(xiàn)時(shí)一定要用同樣的雙絞線(xiàn)或者同樣的電纜，有些人一段使用雙絞線(xiàn)，由于雙絞線(xiàn)長(cháng)度不夠或者在中間接上一段電話(huà)線(xiàn)或者是其他的線(xiàn)，這樣阻抗就不連續，產(chǎn)生很大的反射信號，通信的是不能正常進(jìn)行的。
5、結束語(yǔ)
RS-485總線(xiàn)，具有高噪聲抑制、寬共模范圍、長(cháng)傳輸距離、沖突保護等特性，但還需要考慮合理的應用和網(wǎng)絡(luò )布局、連續的信號通道、周全的保護措施等，在設計之初就應有總體規劃。隨著(zhù)光纖通信和以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，RS-485總線(xiàn)的數據傳輸距離會(huì )更遠。
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