RS-485的案例
從原理搞懂RS485串口通訊
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：
1）RS-485的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差為+（2-6）V表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-（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。
4）RS-485接口的最大傳輸距離標準值為4000英尺，實際上可達3000米，另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1個收發器，即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接多達128個收發器。即具有多站能力，這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設備網絡。
5）因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性，長的傳輸距離和多站能力等上述優點就使其成為首選的串行接口。因為RS485接口組成的半雙工網絡，一般只需二根連線，所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。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），與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB-9（針）。
二、RS-422與RS-485串行接口標準
1、平衡傳輸
RS-422、RS-485與RS-232不一樣，數據信號采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸，它使用一對雙絞線，將其中一線定義為A，另一線定義為B
通常情況下，發送驅動器A、B之間的正電平在+2～+6V，是一個邏輯狀態，負電平在-2～6V，是另一個邏輯狀態。
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 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 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 
5種RS485切換方向的方法及優劣勢分析
RS485作為常見的總線之一，幾乎每個工控設備都在用，我們也對其熟悉不過了。我們都知道RS485雙半雙工通信，其CPU內部的根源是串口通信，串口通信是區分發送TX和接收RX的，在同一對差分信號線上同時傳輸TX、RX，就是進行方向的控制，方向的控制時機不對，數據傳送是要出問題的。
例如下圖1、圖2中，CPU端的TX信號發送完畢后約100uS后方向引腳 拉低，切換到接收狀態，但是在TX信號發送完畢后60uS從機就回復了的RX信號，由于此時還是處于RS485芯片還是處于發送狀態，此時的接收數據將會被忽略，在系統層面就是體現為數據接收丟包。
圖1 RS485 接口電路
有些讀者會可能回想，只要從機回復數據晚一些，不要這么快速回復，就不存在這個問題了。但是從機一般都是客戶的機器，我們幾乎不可能要求別人更改回復時間。例如三菱的Fx3U PLC作為從機時，從主機發送數據結束到從機回復數據，只用了60uS，部分控制板，甚至回復時間在10uS以內。
研究RS485的方向切換的目標就是：RS485總線空閑時要處于接收狀態，如果有主機發送數據，則置高方向引腳，發送完成及時切換到接收狀態。
圖2 方向腳切換時間過長的情形
一、RS485方向切換的方案1：使用反相器自動切換
大部分的低成本RS232-RS485轉換器采用了這種方法。具體的實現方法是:把串口的發送信號TX作為反相器的輸入，反相器的輸出則用來控制RS485收發器的收發控制引腳,同時在RS485收發器的A/B輸出端加上上拉/下拉電阻,具體電路如圖3所示。
展開 RS232，RS485，RJ45，以及Modbus協議，這些是不是迷糊很久了？
雙主站（PLC的兩個主站RS485接口）之間用握手線連接，平時主用RS485開通，而輔助RS485浮空。浮空的RS485雖然接在總線上，但它處于高阻態等效于完全脫離。當發生斷路時，從站確認后立即開通通信，從鏈路兩頭進行連接通信。
有時，還采取環狀通信措施。限于篇幅，不做介紹。
3）MODBUS可工作在網絡層，此時協議變為MODBUS-TCP，但還是符合主從結構。
4）MODBUS協議是美國莫迪康公司發明的，該公司的宗旨是：MODBUS協議為不收費的公開協議。后來莫迪康公司被施耐德公司收購了，施耐德公司繼承了莫迪康公司的做法，MODBUS是不收費的公開協議。既然MODBUS已經成為施耐德的協議，施耐德把它延伸到網絡層，構建了網絡層的MODBUS-TCP協議，以及內部專用的MODBUS-PLUS協議。限于篇幅，對于這兩個協議的描述此處從略。
5）關于RS232和RS485的區別
學過模電和數電的人都知道差分電路。差分電路具有共模抑制比，能夠消除共模誤差。RS485接口就具有此特征。因此RS232接口的傳輸距離僅為十幾米，而RS485/RS422接口的傳輸距離為1200米。
我們從圖中看到，雖然RS232和RS485接口的外形是一致的，但它們的性能和信息交換模式不同，因此抗干擾能力也不同。
6）當距離很長的時候，RS485接口還可以接入光纖，但需要配備1對光纖轉換器。之所以要1對，是因為其中一只用于電轉光，而第二只則用于光轉電。光纖收發器中間的通信介質就是光纜或者光纖。（注意哦，光纖是光纜的芯線，不要以為是兩種東西）
光纖分為單模和多模。單模的光纖較細，光在傳輸過程中反射較少，因而失真小，其傳輸距離可達15km以上；多模的光纖較粗，光在傳輸過程中反射較多，因而失真大，其傳輸距離為1.5km。
展開 PLC的RS485通信接口常見故障原因及解決辦法
（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。交流電源地線應和保護地線相連，以達到避免因公告地線各點點位不均所產生的干擾。rs-485通信線采用profibus總線專用屏蔽電纜，保證屏蔽層接到每臺設備的外殼并最后接大地。
（5）對于有架空線的系統，總線上最好設置專門的防雷擊設施。
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展開 RS232，RS485，RJ45，以及Modbus協議傻傻分不清楚？看完這篇豁然開朗！
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3）MODBUS可工作在網絡層，此時協議變為MODBUS-TCP，但還是符合主從結構。
4）MODBUS協議是美國莫迪康公司發明的，該公司的宗旨是：MODBUS協議為不收費的公開協議。后來莫迪康公司被施耐德公司收購了，施耐德公司繼承了莫迪康公司的做法，MODBUS是不收費的公開協議。既然MODBUS已經成為施耐德的協議，施耐德把它延伸到網絡層，構建了網絡層的MODBUS-TCP協議，以及內部專用的MODBUS-PLUS協議。限于篇幅，對于這兩個協議的描述此處從略。
5）關于RS232和RS485的區別
學過模電和數電的人都知道差分電路。差分電路具有共模抑制比，能夠消除共模誤差。RS485接口就具有此特征。因此RS232接口的傳輸距離僅為十幾米，而RS485/RS422接口的傳輸距離為1200米。
我們從圖中看到，雖然RS232和RS485接口的外形是一致的，但它們的性能和信息交換模式不同，因此抗干擾能力也不同。
6）當距離很長的時候，RS485接口還可以接入光纖，但需要配備1對光纖轉換器。之所以要1對，是因為其中一只用于電轉光，而第二只則用于光轉電。光纖收發器中間的通信介質就是光纜或者光纖。（注意哦，光纖是光纜的芯線，不要以為是兩種東西）
光纖分為單模和多模。
展開 RS485通訊常見故障、解決方法以及布線安裝注意事項！
（來源：網絡，版權歸原作者）
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RS232串口通信
傳輸線有兩根，地線一根。電平是負邏輯：
-3V~-15V邏輯“1”，+3V~+15V邏輯“0”。
RS-232串口通信傳輸距離15米左右。可做到雙向傳輸，全雙工通訊，傳輸速率低20kbps 。
下圖是DB9公頭和母頭的定義，一般用的最多的是RXD、TXD、GND三個信號。
TTL和RS-232互轉
單片機接口一般是TTL電平，如果接232電平的外設，就需要加TTL轉RS232的模塊。如下圖，可用芯片MAX232進行轉換。
RS422串口通信
RS-422有4根信號線：兩根發送、兩根接收和一根地線。全雙工通信。
它有一個主設備，其余為從設備，從設備之間不能通信，所以RS-422支持點對多的雙向通信。
RS485串口通信
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。
采用兩線半雙工傳輸，最大速率10Mb/s，電平邏輯是兩線的電平差來決定的，提高抗干擾能力，傳輸距離長(幾十米到上千米)。
+2V~+6V邏輯“1”，-2~-6V邏輯“0”。
TTL轉成RS-485很常見，比如MAX485，參考電路如下：
RE引腳：接收器輸出使能（低電平有效）。
DE引腳：發送器輸出使能（高電平有效）。可以直接通過MCU的IO端口控制。
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空白三菱、西門子TCP/RS485通訊等問題解答模板
問：如何通過S7-200SMART PLC CPU 本體自帶RS485來建立通信上傳和下載呢？
答：首先打開STEP 7-Micro/WIN SMART中，點擊“通信”按鈕打開通信對話框，在網絡接口卡中需選擇PC/PPI cable.PPI.1，然后點擊查找，搜索到CPU以后，直接上傳下載就可以了。注意，編程電纜方面選擇西門子原裝的PPI電纜
問：西門子S7-200SMART PLC監控程序的時候提示時間軸不對，要比較？
答：你CPU里面的程序和你現在軟件中的程序有不一樣的地方，點擊比較就行了，或重新去下載一遍程序即可。
問：S7-200SMART PLC支持GPRS通訊嗎?
答：S7-200 SMART 暫時還沒有GPRS模塊。
問：如何通過S7-200SMART PLC本體自帶RS485接口更新固件？
答：連接PLC與編程電腦，通信接口可以選擇以太網卡或者選擇 PC/PPI cable. PPI，需要注意：緊湊型 CPU 僅能使用 RS485接口更新固件，所以只能選擇 PC/PPI cable. PPI，在 顯示“PLC 信息”(PLC Information) 對話框中，點擊“固件更新”按鈕。單擊“瀏覽”(Browse) 按鈕進行瀏覽，以找到與您的 CPU 或任一連接的模塊對應的固件更新 (.upd) 文件，點擊更新即可，但需要注意2.3版本升級到2.4或是2.5可通過軟件更新，低于2.3版本的需要用SD卡更新
問：S7-200SMART PLC Modbus通信在同一個網絡上只能有一個主站存在嗎？
答：modbus RTU是單一主站的方式，只允許有一個主站。
展開 三菱、西門子TCP-IP/RS485通訊問題匯總講解
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問：西門子S7-200SMART PLC監控程序的時候提示時間軸不對，要比較？
答：你CPU里面的程序和你現在軟件中的程序有不一樣的地方，點擊比較就行了，或重新去下載一遍程序即可。
問：S7-200SMART PLC支持GPRS通訊嗎?
答：S7-200 SMART 暫時還沒有GPRS模塊。
問：如何通過S7-200SMART PLC本體自帶RS485接口更新固件？
答：連接PLC與編程電腦，通信接口可以選擇以太網卡或者選擇 PC/PPI cable. PPI，需要注意：緊湊型 CPU 僅能使用 RS485接口更新固件，所以只能選擇 PC/PPI cable. PPI，在 顯示“PLC 信息”(PLC Information) 對話框中，點擊“固件更新”按鈕。單擊“瀏覽”(Browse) 按鈕進行瀏覽，以找到與您的 CPU 或任一連接的模塊對應的固件更新 (.upd) 文件，點擊更新即可，但需要注意2.3版本升級到2.4或是2.5可通過軟件更新，低于2.3版本的需要用SD卡更新
問：S7-200SMART PLC Modbus通信在同一個網絡上只能有一個主站存在嗎？
答：modbus RTU是單一主站的方式，只允許有一個主站。
展開 （超詳細）圖解PLC與變頻器通訊接線，立馬學會用PLC控制變頻器！
PLC以RS485通信方式控制變頻器的硬件連接
PLC以開關量方式控制變頻器時，需要占用較多的輸出端子去連接變頻器相應功能的輸入端子，才能對變頻器進行正轉、反轉和停止等控制；PLC以模擬量方式控制變頻器時，需要使用DA模塊才能對變頻器進行頻率調速控制。如果PLC以RS485通信方式控制變頻器，只需一根RS485通信電纜（內含5根芯線），直接將各種控制和調頻命令送給變頻器，變頻器根據PLC通過RS485通信電纜送來的指令就能執行相應的功能控制。
RS485通信是目前工業控制廣泛采用的一種通信方式，具有較強的抗干擾能力，其通信距離可達幾十米至上千米。采用RS485通信不但可以將兩臺設備連接起來進行通信，還可以將多臺設備（最多可并聯32臺設備）連接起來構成分布式系統，進行相互通信。
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1.變頻器的RS485通信口
三菱FR500系列變頻器有一個用于連接操作面板的PU口，該接口可用作RS485通信口，在使用RS485方式與其他設備通信時，需要將操作面板插頭（RJ45插頭）從PU口拔出，再將RS485通信電纜的一端插入PU口，通信電纜另一端連接PLC或其他設備。三菱FR500系列變頻器PU口外形及各引腳功能說明如下圖所示。
三菱FR500系列變頻器只有一個RS485通信口（PU口），面板操作和RS485通信不能同時進行，而三菱FR700系列變頻器除了有一個PU接口外，還單獨配備了一個RS485通信口（接線排），專用于進行RS485通信。三菱FR700系列變頻器RS485通信口外形及各腳功能說明如下圖所示，通信口的每個功能端子都有2個，一個接上一臺RS485通信設備，另一個端子接下一臺RS485通信設備，若無下一臺設備，應將終端電阻開關撥至“100Ω”側。
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RS485通信是目前工業控制廣泛采用的一種通信方式，具有較強的抗干擾能力，其通信距離可達幾十米至上千米。采用RS485通信不但可以將兩臺設備連接起來進行通信，還可以將多臺設備（最多可并聯32臺設備）連接起來構成分布式系統，進行相互通信。
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三菱FR500系列變頻器只有一個RS485通信口（PU口），面板操作和RS485通信不能同時進行，而三菱FR700系列變頻器除了有一個PU接口外，還單獨配備了一個RS485通信口（接線排），專用于進行RS485通信。三菱FR700系列變頻器RS485通信口外形及各腳功能說明如下圖所示，通信口的每個功能端子都有2個，一個接上一臺RS485通信設備，另一個端子接下一臺RS485通信設備，若無下一臺設備，應將終端電阻開關撥至“100Ω”側。
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