RS-485總線的案例
提高RS485總線可靠性的幾種方法及常見故障處理
RS-485是一種半雙工結構通信總線，大多用于一對多點的通信系統，因此主機(PC)應置于一端，不要置于中間而形成主干的T型分布。
三、提高RS-485通信效率
RS-485通常應用于一對多點的主從應答式通信系統中，相對于RS-232等全雙工總線效率低了許多，因此選用合適的通信協議及控制方式非常重要。
1、總線穩態控制(握手信號)大多數使用者選擇在數據發送前1ms將收發控制端TC置成高電平，使總線進入穩定的發送狀態后才發送數據；數據發送完畢再延遲1ms后置TC端成低電平，使可靠發送完畢后才轉入接收狀態。使用TC端的延時有4個機器周期已滿足要求。
2、為保證數據傳輸質量，對每個字節進行校驗的同時，應盡量減少特征字和校驗字慣用的數據包格式由引導碼、長度碼、地址碼、命令碼、數據、校驗碼、尾碼組成，每個數據包長度達20-30字節。在RS-485系統中這樣的協議不太簡練。推薦用戶使用MODBUS協議，該協議己廣泛應用于水利、水文、電力等行業設備及系統的國際標準中。
四、RS-485接口電路的電源、接地
對于由MCU結合RS-485微系統組建的測控網絡，應優先采用各微系統獨立供電方案，最好不要采用一臺大電源給微系統并聯供電，同時電源線(交直流)不能與RS-485信號線共用同一股多芯電纜。
RS-485信號線宜選用截面積0. 75平方毫米以上雙絞線而不是平直線。對于每個小容量直流電源選用線性電源LM7805比選用開關電源更合適。
展開 關于RS-485總線，這篇寫的不錯
今天來聊聊RS-485總線。RS-485也是應用非常廣泛的一種通信接口，本文來討論一下要點，文章稍微有點長，約5000字。
前世今生
RS-485，RS是什么意思呢？是Recommended Standard的縮寫，就是推薦標準的意思。485是標準標識號，至于為什么定這個標識號，則無需深究。RS-485又稱為ANSI/TIA/EIA-485，這幾個前綴是標準協會的名稱縮寫，比如EIA就是電子工業協會 (Electronics Industries Association EIA)的縮寫。1983年，RS-485通訊接口被電子工業協會 (Electronics Industries Association EIA)批準為一種通訊接口標準。
即便在現在IOT火熱的今天，RS-485仍然有大量的應用。很多協議使用RS-485作為物理層，比如常用標準協議使用RS-485作為物理層的有哪些呢？比如：
工業HART總線
modbus協議
Profibus DP
.......
電氣特性
信號采樣差模傳輸，差模是相對于共模而言的，差模也稱為差分，那么什么樣的傳輸是差模呢？一圖勝千言，看下面兩個圖就明白了：
共模傳輸
采用共模傳輸方式時，共模噪聲將會疊加在最終的輸出信號上面，污染了原始的信號。
展開 講述三種RS232轉RS485電路設計
RS232轉RS485學電子專業的小伙伴肯定對它不陌生，大家也知道這種電路在網上一搜一大把。但是有一種電路應用，你肯定搜索不到。這種應用電路可以快速實現輸入、輸出雙隔離，也可以實現輸入、輸出及供電電源三隔離應用。
既然RS232轉RS485是大家都熟知的應用，我們就從熟悉的部分說起。在網上隨便一搜你會看到很多這種RS232轉RS485轉換模塊，各種型號廠家都有。有學習用的普通轉接模塊，也有工業使用的工業級轉換器。
圖1 普通轉換模塊
看到這種轉換模塊是不是有種親切感呢？在曾幾何時你是否親自拆過此類模塊呢？大部分人應該是肯定的回答，那下面就來看看其內部的大致原理圖吧。
圖2 傳統的設計方式
上圖電路一般只能用在一些簡單的應用場合，而且此電路的RS485電路由于受到換向電路的影響，通訊波特率一般做不高，一般就能支持到9600bps左右。同時采用這種竊電方式，在供電方面也不是很穩定，容易出現通訊丟幀情況。
為了更好的解決換向導致的通訊速率限制問題，廣州致遠電子推出了帶自動換向功能的RS485隔離收發器，此收發器最高支持500K的通訊波特率。應用此模塊就能很好的解決通訊速率限制問題，同時為了通訊的穩定性，需要對電路進行單獨供電處理。
圖3 雙隔離設計電路
上圖中的方案，是采用MAX232芯片加上廣州致遠電子的RSM485PHT設計的隔離轉換電路，此設計電源與RS232未隔離，RS232與RS485總線端是隔離開的，這樣進行隔離設計可以有效的抑制RS485總線上的干擾傳導到232端。
圖4 三隔離設計電路
小結
在要求通信距 離為幾十米到上千米時，廣泛采用RS-485串行總線標準。RS-485采用平衡發送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。
展開 從原理搞懂RS485串口通訊
3、RS-485電氣規定
由于RS-485是從RS-422基礎上發展而來的，所以RS-485許多電氣規定與RS-422相仿。如都采用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線上接終接電阻等。RS-485可以采用二線與四線方式，二線制可實現真正的多點雙向通信。
而采用四線連接時，與RS-422一樣只能實現點對多的通信，即只能有一個主（Master）設備，其余為從設備，但它比RS-422有改進，無論四線還是二線連接方式總線上可多接到32個設備。
RS-485與RS-422的不同還在于其共模輸出電壓是不同的，RS-485是-7V至+12V之間，而RS-422在-7V至+7V之間，RS-485接收器最小輸入阻抗為12k劍鳵S-422是4k健；舊峽梢運礡S-485滿足所有RS-422的規范，所以RS-485的驅動器可以用在RS-422網絡中應用。
RS-485與RS-422一樣，其最大傳輸距離約為1219米，最大傳輸速率為10Mb/s。平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用規定最長的電纜長度。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長雙絞線最大傳輸速率僅為1Mb/s。
RS-485需要2個終接電阻，其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗。在矩距離傳輸時可不需終接電阻，即一般在300米以下不需終接電阻。終接電阻接在傳輸總線的兩端。
三、RS-422與RS-485的網絡安裝注意要點
RS-422可支持10個節點，RS-485支持32個節點，因此多節點構成網絡。網絡拓撲一般采用終端匹配的總線型結構，不支持環形或星形網絡。
展開 
鎮海煉化│質量流量計故障案例剖析及解決方案
本次出現通信延遲的RS485通信總線，采用的是多個鶴位的質量流量計（本案例7臺）并聯的尋址方式，當其中某臺設備通信出現問題時，將會使整條總線內設備都會出現問題，很難判斷問題出現在哪里，建議改變RS485通信連接方式，將1個鶴位內的質量流量計與鶴位內的批量控制器組成一條RS485通信總線，這樣當設備故障時，可明確地發現問題鶴位。
RS485通信總線內某臺設備拆下檢定或維修期間，應將該設備地址在裝車系統內屏蔽，防止因尋址失敗引發的計量數據不準確的問題。
火災，不再不可預知
邊緣網關:
將采集的4-20mA電流信號、HART、RS485(Modbus)總線信號進行數據過濾、數據告警、信息整合，通過4G/NB-Iot信號上傳到云平臺。
智能終端傳感器:
可通過電流信號、RS485總線、HART總線輸出氣體告警信息。
總線、數據對接
需要監測的設備主要包括易燃易爆氣體傳感器、煙霧傳感器等設備。需要采集網關支持Al ( 4-20mA ) 、RS485 ( Modbus )總線協議支持，特殊表如果采用HART總線，可定制HART總線采集模塊。
終端設備4-20mA信號的輸出，可直接通過AI口進行連接采集。
終端設備RS485信號輸出，可直接通過RS485口進行連接采集，對待采設備的寄存器進行讀取、寫入等操作。
T1800-AI根據行業需求，可將采集到的4-20mA電流信號、Modbus協議數據分別轉換為氣體濃度、百分比(%）等格式之后再進行上傳，此整個采集上傳過程即為邊緣計算。
展開 5種RS485切換方向的方法及優劣勢分析
圖3 使用反相器自動切換電路
在空閑狀態下,串口的發送信號TXD為高電平,經過反相器后輸出低電平,使485芯片處于接收狀態,而RS485總線由于上下拉電阻的作用處于A高B低的狀態。當發送數據時，TXD信號線上的低電平比特位控制485芯片進入發送狀態,將該比特發送出去。而高電平比特位則使485芯片處于接收狀態,由于RS485總線上下拉電阻把總線置于A高B低的狀態,即表示發送了高電平。
簡單說，這種電路，就是發送低電平時，485芯片是 發送狀態，而發送高電平時，485芯片屬于接收狀態。
優勢：
只需要增加一個反相器就可以實現，無需軟件的干預，反相器可以使用一個三極管即可以實現，成本十分低廉（幾分錢）；
劣勢：
由于上下拉電阻不可能選值太小，否則會影響正常發送的數據電平。所以這種換向模式在發送高電平時的驅動能力，并且，理論上我要求方向引腳要比數據先切換方向，但是由于方向引腳經過了反相器，達到芯片的時間變長了，比數據晚到，所以速率太高的情況容易丟包。
如果需要驅動多個從設備，就會顯得力不從心，并且驅動能力太弱，只能短距離傳輸；并且傳輸速度不能太快，一般使用9600bps。
二、RS485方向切換的方案2：使用軟件控制方向
市面上大部分的內置RS485的產品基本都是采用此類的方案，如下圖4中的RS_EN引腳。
具體的 實現方式是：
在空閑器件，RS_EN 為低電平，MCU處于接收狀態，在準備發送數據之前，MCU會拉高RS_EN，U1處于發送狀態，發送完畢之后，RS_EN重新處于低電平，U1處于接收狀態。
展開 物聯網技術——新形勢下的養殖
邊緣網關:
將采集的4- 20mA環境信號、RS485(Modbus)總線信號進行數據顧慮、數據告警、 信息整合,通過4G/NB-Iot信號上傳到云平臺。
智能傳感終端:
環境溫度、環境濕度、光照傳感器可通過AI總線，將數據輸出。
CO2濃度、CO濃度等信息可通過RS485總線輸出。
網關介紹
T1800-AI根據行業需求，可將采集到的4-20mA電流信號、Modbus協議數據分別轉換為濕度值(% )、溫度值(°C)、百分比(%)、濃度( ppm)等格式之后再進行上傳,此整個采集上傳過程即為邊緣計算。
特點
采用高性能工業級處理器，提供強有力的邊緣計算能力
支持4路RS485采集
隔離現場總線接口: AI、RS485、DI、LAN
支持Web配置
支持遠程聯網配置
支持Modbus通信協議
支持采集通信協議二次開發
支持多種上行通信協議，如MQTT/HTTP/TCP/UDP等
SIM卡:卡槽式設計,方便更換
整機適用于工業環境
智慧養殖解決了傳統養殖的人工、養殖環境等問題，為養殖效率提供了莫大的貢獻，將養殖管理規?；?、數字化，以此提高養殖場的產量，提升經濟收益。
展開 RS485通訊常見故障、解決方法以及布線安裝注意事項！
做電氣自動化工程很多時候會接觸到RS485通訊，很多新手不是很了解，今天我們就來聊聊RS485相關的應用，你會發現里面的知識確實有不少，那么我們就選擇一些平時在工程中會考慮到的問題供大家參考。
（一）什么是RS485總線？
工業現場經常要采集多點數據，模擬信號或開關信號，一般用到RS485總線，RS-485采用半雙工工作方式，支持多點數據通信。RS-485總線網絡拓撲一般采用終端匹配的總線型結構。即采用一條總線將各個節點串接起來，不支持環形或星型網絡。RS485無具體的物理形狀，根據工程的實際情況而采用的接口，RS485采用差分信號負邏輯，＋2V～＋6V表示"0"，- 6V～- 2V表示"1"。
RS485有兩線制和四線制兩種接線，四線制只能實現點對點的通信方式，現很少采用，現在多采用的是兩線制接線方式，這種接線方式為總線式拓樸結構在同一總線上最多可以掛接32個結點。
根據485總線結構理論，在理想環境的前提下，485總線傳輸距離可以達到1200米。其條件是通訊線材優質達標，波特率為9600，只負載一臺485設備，才能使得通訊距離達到1200米，所以通常485總線實際的穩定的通訊距離往往達不到1200米。
展開 傳感器在SF6氣體、氧氣在線監測報警系統中的應用
傳感器監測的濃度變化量通過變送器，A/D模塊、485通訊模塊及單片機控制轉換成485通訊數字信號，通過現場RS-485總線將信號送至主控制器內，由主控制器進行數據處理和存儲，并判斷是否報警，啟動風機及遠程通訊等功能。
工采網提供SF6、氧氣在線監測報警系統中進口SF6-O2傳感器及溫濕度傳感器：紅外SF6傳感器IR-SF6、 SF6紅外傳感器WFS-S1-S,氧氣傳感器KE-25F3，溫濕度傳感器模塊HTW-211
日本Figaro 氧氣傳感器KE-25F3：GS 氧氣傳感器KE系列（KE-25F3/KE-25/KE-50）是一種獨特的、日本于1985年開發成功的原電池式氧氣傳感器。其顯著特點是使用壽命長，具有優良的化學穩定性，而且不易受CO2的干擾與影響。 KE系列傳感器是為了滿足各種行業檢測氧氣的不斷增長的需求而開發的，譬如可燃氣體檢測、生物技術運用、醫療器械運用、住宅用燃氣器具等等。
紅外六氟化硫傳感器(SF6傳感器) IR-SF6：IR-SF6系列擴散式SF6 氣體傳感器是一款基于單光源雙波長非色散紅外測量技術(NDIR)為原理的氣體傳感器。該傳感器是采用高端紅外光源和探測器，選用鍍金器件作為光路折返通道，提高了測量精度和穩定性。增加了一些特殊成熟化技術，提高了產品的環境適應性?？蓮V泛應用于電力、石化、食品加工、半導體等行業，適用于泄漏報警、環境保護、工業安全等場合。
瑞士WINFOSS SF6紅外傳感器WFS-S1-S: SF6紅外傳感器(WFS-S1-S) 基于雙光束雙波長紅外測量技術及高精度數字處理技術，普遍應用于高壓開關GIS室SF6氣體泄漏監測(0-100ppm)，SF6氣體檢漏儀(0-50ppm)和SF6純度分析儀(0-100%)。內部集成完整的漂移自動控制和溫度補償電路。
展開 一套智慧燈桿設計方案，word格式。
1)主控器：集成工業交換機功能，提供多種接口、多種功能模塊；通過無線方式（ZigBee）對周邊所有的單燈控制單元以及智能車位鎖單元進行數據采集處理、遠程控制；通過以太網線和RS485總線對其他外設進行集中控制或數據轉發；通過以太網線和光纖收發設備或EPON設備連接，進行數據傳輸；同時支持3G/4G通信方式，在部分無光纖接入區域，作為輔助通信手段使用。
2)單燈控制單元：可采集路燈狀態信息通過無線方式（ZigBee）發送到主控器（集成路燈控制模塊），并通過無線方式接收主控器的命令進行路燈開關、亮度調節等操作。
3)攝像頭、一鍵呼叫報警設備、WIFI熱點/探針、微基站、LCD/LED顯示屏：通過以太網線接入主控器，同時WIFI控制模塊和屏幕控制模塊可集成于主控設備中。
4)智能傳感器、遠程RFID讀卡器、充電樁：通過RS485總線連接主控器（集成對于功能的管理模塊），其對應數據由主控器進行處理后發送或直接轉發。
2、智慧副燈：由LED燈具和單燈控制單元組成。
3、智能車位鎖：通過ZigBee無線方式連接主燈主控器（集成車位鎖智能管理模塊），由其主進行集中接入和控制。
4、光纖收發設備/EPON設備：負責前端設備的統一接入，并通過光纖網絡（INTERNET公網或VPN）接入后端管理平臺。
5、智慧路燈綜合管理平臺：對城市區域內的所有路燈進行管理（數據采集和遠程控制），并生成相關統計信息；同時可對攝像頭、智能傳感器等外設進行統一管理和展示。
1.4系統優勢
本系統具有以下優勢：
1、多級智能控制：支持點（智慧路燈）、線（道路）、面（城市）三級監控，形成精準到單燈的智能照明控制，同時支持智能照明控制策略平臺部署和前端主控器本地部署，形成兩級智能化決策機制。
展開 
PLC的RS485通信接口常見故障原因及解決辦法
即在進入正常的數據通信之前，由主機預先將總線驅動為大于+200mv，并保持一段時間，使所有節點的接收器產生高電平輸出。這樣，在發出有效數據時，所有接收器能夠正確地接收到起始位，進而接收到完整的數據。
（4）r1和r2采用正溫度系數的自恢復保險ptc，如jk60-010，正常情況下的電阻值為5歐，并不影響正常通信，當受到浪涌沖擊時，大電流流過ptc和保護器件tvs（或bl），ptc的電阻值將驟然增大，使浪涌電流迅速減小。
2.從plc外部考慮
（1）使用隔離的pc/ppi電纜，盡量不用廉價的非隔離電纜（特別是在工業現場）。西門子公司早期出產的pc/ppi電纜（6es7901-3bf00-0xa0）是不隔離的，現在也改成隔離的電纜了。
（2）plc的rs-485口聯網時采用隔離的總線連接器，如pfb-g，速率為0～1.5mbps自動適應，外形和使用方法與西門子非隔離的總線連接相同。
（3）與plc聯網的第三方設備，如變頻器、觸摸屏等的rs-485口均使用rs-485隔離器bh-485g進行隔離，這樣各rs-485節點之間就無“電”的聯系，也無地線環流產生，即使某個節點損壞也不會連帶其它節點損壞。
（4）良好的接地是工控系統安全可靠運行的重要條件，對于工業通信網絡更是如此。在工業通信網絡中，至少有三種分開的地線，通過一點接地。第一條是低電平電路地線（即信號地線），包括數字地、模擬地、信號地和直流地等；第二條是噪聲地線，即繼電器、電動機、高功率電路的地線；第三條是機殼接地點，專供機械外殼、機身、機架、地盤使用，此地線應該和交流電源的地線相接。
展開 智慧園區一臉通（一卡通）子系統規劃設計方案
通過RS-485總線方式與電梯樓層控制器通訊，最多可對64層進行控制。系統架構如下圖所示：
圖101電梯層控子系統結構示意圖
根據使用電梯人員的不同而采用不同的管理模式，具體如下：
1)內部工作人員通過已授權的門禁卡使用電梯，到達經授權之樓層。工作人員有單層權限及多層權限之分。
2)管理及保安人員通過已授權的門禁卡使用電梯，到達經授權之樓層。超級管理員可對管理人員、保安及內部工作人員進行卡片授權等管理。
3)臨時訪客，先與被訪者建立聯系，經被訪者確認后，由訪客服務前臺為其發放經授權的臨時訪客卡門禁，供來訪者使用。
根據使用電梯人員的不同而采用不同的管理流程，具體可分為內部工作人員、管理及保安人員、訪客、電梯自運行四種模式。
1)內部工作人員卡模式
內部工作人員通過已授權的門禁卡使用電梯，到達經授權之樓層。所有工作人員均需持卡使用電梯?？ㄆl行、授權等由安保中心統一管理。乘梯流程說明如下：
?進入
工作人員進入電梯后，可通過已授權的門禁卡，在電梯內的層控讀卡器處刷卡，控制器判斷卡片是否合法，如判斷為合法卡，則電梯的層控鍵盤方可啟動，并且只有經過授權的樓層鍵可供持卡人使用（未經授權的則按鈕無效），持卡人按鈕選擇將到達樓層即可。如無卡或卡片為非法卡，則電梯的層控按鈕不可啟用，即無法使用電梯。
?離開
工作人員進入電梯后自行選擇公共樓層（1層或地下層）按鈕啟動電梯下樓?；蛩㈤T禁卡開放已授權的樓層按鈕。
2)管理及保安人員卡模式
?進入
管理及保安人員進入電梯后，通過在梯控讀卡器上刷門禁卡開放授權層的按鈕權限，按任意一層按鈕即可乘梯到達目的樓層。超級管理員可根據需要為管理人員設置二層或多層的選擇權限。
展開 工業網關于養殖中的應用
邊緣網關:
將采集的4- 20mA環境信號、RS485(Modbus)總線信號進行數據過濾、數據告警、 信息整合,通過4G/NB-Iot信號上傳到云平臺。
智能傳感終端:
環境溫度、環境濕度、光照傳感器可通過AI總線，將數據輸出。
CO2濃度、CO濃度等信息可通過RS485總線輸出。
十、工業網關
P1600邊緣智能網關是一種多協議、多接口的綜合網關，具有綜合數據采集、數據處理、數據告警、數據聯動、數據推送為一體的綜合協議處理網關。
特點：
采用高性能工業級嵌入式處理器；
支持2路獨立網口用作網絡數據采集、通信；
支持4路RS485接口，可接入RS485從機、主機設備；
支持4路DI；
支持4路AI；
支持2路DO；
支持全網通4G網絡上行；
支持WIFI接入，WIFI可配置STA或AP兩種模式；
采集協議支持Modbus TCP、Modbus RTU、OPC UA、OPC DA、TCP/IP、UDP、RTSP、RTMP等多種采集協議，并支持用戶私有協議的定制開發；
上行協議支持MQTT、Restful、TCP/IP、阿里上行等多種協議，可根據平臺側協議針對性的做協議定制上報。
支持python開發二次計算腳本，方便對數據做二次計算處理。
綜上所述，工業網關在智慧養殖中的應用涵蓋了環境監控、數據分析、遠程監控、智能化控制、防疫溯源、育種優化和提高產量等多個方面。在數字化和智能化的驅動下，工業網關將為智慧養殖提供更強大的支持，幫助傳統養殖業實現轉型升級。
展開 圖文講解電子圍欄系統如何施工？一看就會，安裝不求人！
4.RS485總線、報警輸出線及電源線與高壓線分開，使用單獨的配線管。
1.13圍欄跨線的安裝
電子圍欄跨線有以下幾種：
1.前端跨線：主要用于前端圍欄和脈沖主機連接，使主機的脈沖電壓輸入到圍欄合金線上。用高壓絕緣導線將前端圍欄的所有合金線延伸至主機防雨箱內，并按主機接線圖接入主機對應高壓輸出端子上?！ ?2.中間跨線：主要用于防區中間有拐角，或是用于支撐的終端桿上，使兩邊合金線能順利連通。用絕緣導線或是合金線做一對一連接。如圖：
3.未端跨線：主要用于防區結束，使合金線形成有效回路。用合金線連通。如圖：
注意：接頭處應采用線線連接器（或自我纏繞）可靠連接。
特別提醒：防區中間跨線時必須使用合金線，不得使用高壓絕緣導線，使用了高壓絕緣導線跨接，就造成了盲區。
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