每个电气工程师都应该了解RS-485（工业总线系列3）

​说每个电气工程师都应该了解RS-485，一点都不夸张。

所以今天我们来聊一聊 RS-485.

我们上次已经介绍了RS232，那么你可能已经对它有所了解了。

RS-485像它的前辈RS-232一样，RS485是一种串行通信形式。将RS485视为RS232的更年轻，更快的兄弟。

RS-485是隶属于OSI模型物理层的电气特性规定为2线、半双工、平衡传输线多点通信的标准。是由电信行业协会（TIA）及电子工业联盟（EIA）联合发布的标准。实现此标准的数字通信网可以在有电子噪声的环境下进行长距离有效率的通信。在线性多点总线的配置下，可以在一个网络上有多个接收器。因此适用在工业环境中。

是什么让它比RS232更具优势？事实上RS485不仅可以实现单个设备的通信，但也是一次连接多个设备的通信总线。RS485的配置和规格使其更快并扩展传输范围。

RS232的电缆最大长度为15m。

而RS485的最大电缆长度通常列为1200米或约4000英尺。

与RS232非常相似，RS485没有实际的标准连接器。很多时候使用旧的DB-9连接器。

在一些应用中，使用端子条代替连接器。

这有助于RS485成为一种广泛使用的产品和非常通用的串行通信形式。

我之前提到过的另一个优于RS232的优势是可连接设备的数量。

RS485最多可以处理32个连接设备。RS232只能连接一个。这允许用户在制造设施中使用一种连接设备数量更大的协议。

RS485的另一个优点是它不易受到干扰。干扰会给电子产品带来各种问题。RS232以地为参考电位来传输数据。这容易引起干扰。RS485避免了这个问题，它也允许屏蔽电缆以防止干扰。

RS-485使用双绞线进行高电压差分平衡传输，它可以进行大面积长距离传输（超过4000英尺，1200米）。

RS-485推荐使用在点对点网络中，线型、总线型，不能是星型、环型网络。假如必须要使用星型网络，可以配合特殊的RS-485 star/hub中继器，可以在多个网络中双向的监听数据，并且将数据再发送到其他的网络上。

典型的终接电阻以及偏置电阻线路。RS-485标准没有标示终接电阻以及偏置电阻的阻值。

理想情况下RS-485需要2个终接电阻，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗（一般而言，双绞线会是120 ohms）。没有特性阻抗的话，当所有的设备都静止或者没有能量的时候就会产生噪声，而且线移需要双端的电压差。没有终接电阻的话，会使得较快速的发送端产生多个数据信号的边缘，这其中的一些是不正确的。之所以不能使用星型或者环型的拓扑结构是由于这些结构有不必要的反映，过低或者过高的终接电阻可以产生电磁干扰（EMI）。有时在一组网络在线。会加上上拉及接地电阻（偏置电阻），若通信在线没有任何设备时，上面的数据可以有失效安全的机制。这样可以让网络在线有固定的偏置电压，节点较不容易在没有任何节点发送数据时，将在线的噪声解读成实际的数据。若没有偏置电阻，通信线处于浮接的状态，在所有节点都未发送数据或未供电时，最容易受到噪声的影响

下面一个实例，展示如何使用串行通信，尤其是RS485。

自动化领域的一个非常常见的例子是远程控制VFD或变频器。很多人只称它们为电机驱动器。一个简单的PLC网络，VFD，HMI允许在工业环境中远程控制电机。

假设您正在监控填充容器的水泵。您认为水的填充速度不够快，无法满足需求。使用RS485网络，您可以远程监控并从控制中心控制泵。这是可能的，因为HMI通过RS485连接到PLC。PLC也通过RS485连接到VFD。PLC被编程为监测容器中的水位。如果需要，它还允许手动流量控制。所有这些都可以让你加速VFD控制水泵的速度。RS485通信解决了问题。

我们来谈谈我们现在对RS485的了解。它比旧的RS232更快，更通用。用户可以使用更长的电缆，最长1200米或4000英尺。RS485的最大特点事实上，您可以在一个系统上连接多达32个设备并且抗干扰能力更强。协议没有规定标准连接器。大多数制造商仍然使用DB-9连接器。您还可以简单地使用端子排。这使得使用RS485变得简单。总而言之，RS485确实可以实现全自动化能够同时连接如此多的设备，基本实现了工业现场总线的功能。

并且最重要的是现在使用的很多工业总线都是已RS-485为基础发展出来，例如modbus，Profibus等。

所以了解RS-485对理解其他工业现场总线是否重要。

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