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智能照明模塊系統(tǒng)是隨著80年代初單片機(jī)技術(shù)的成熟而發(fā)展起來的，現(xiàn)在世界智能控制市場基本被智能照明模塊系統(tǒng)所壟斷,。究其原因就是企業(yè)信息化的需要,，企業(yè)在儀表選型時其中的一個必要條件就是要具有聯(lián)網(wǎng)通信接口。最初是數(shù)據(jù)模擬信號輸出簡單過程量,，后來儀表接口是RS232接口,，這種接口可以實現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的通信方式，但這種方式不能實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能,。隨后出現(xiàn)的RS485解決了這個問題,。
目前在智能照明開關(guān)控制器系統(tǒng)行業(yè)，主流的通訊主要為RS485通訊,，CAN通訊,，巨川電氣作為智能照明開關(guān)控制器系統(tǒng)行業(yè)的先鋒，不斷的推陳出新,，目前產(chǎn)品都是使用的485方案,，下面為為大家詳細(xì)講解智能開關(guān)模塊系統(tǒng)485通訊。
中文名 智能儀表外文名rs485 特點(diǎn)1 最高傳輸速率為10Mbps,。 特點(diǎn)2 抗噪聲干擾性好,。 特點(diǎn)3 最大的通信距離約為1219m， 接口兩線制多采用屏蔽雙絞線傳輸,。 接口受干擾共模干擾問題,；電磁兼容性問題,。電纜在低速短距離無干擾采用雙絞線布網(wǎng)終端匹配的總線型結(jié)構(gòu)長度數(shù)據(jù)信號速率的函數(shù)總線采用RS-485 串行總線標(biāo)準(zhǔn) 區(qū) 別主要區(qū)別就是邏輯如何表示
目錄
特點(diǎn)
1. RS-485的電氣特性：采用差分信號負(fù)邏輯,，邏輯"0”以兩線間的電壓差為-(2~6)V表示；邏輯"1"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(shù)據(jù)最高傳輸速率為50Mbps。
3. RS-485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合,，抗共模干擾能力增強(qiáng),，即抗噪聲干擾性好,。
4. RS-485最大的通信距離約為1219m，最大傳輸速率為10Mbps,，傳輸速率與傳輸距離成反比,，在100KbpS的傳輸速率下，才可以達(dá)到最大的通信距離,，如果需傳輸更長的距離,，需要加485中繼器。RS-485總線一般最大支持32個節(jié)點(diǎn),，如果使用特制的485芯片,，可以達(dá)到128個或者256個節(jié)點(diǎn)，最大的可以支持到400個節(jié)點(diǎn),。
接口
RS485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò),，一般是兩線制（以前有四線制接法，只能實現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的通信方式,，現(xiàn)很少采用）,，多采用屏蔽雙絞線傳輸。這種接線方式為總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在同一總線上最多可以掛接32個結(jié)點(diǎn),。在智能照明模塊系統(tǒng)系統(tǒng)RS485通信網(wǎng)絡(luò)中一般采用的是主從通信方式,，即一個主機(jī)帶多個從機(jī)。很多情況下,，連接RS-485通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“A”,、“B”端連接起來。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）。
另有一個問題是信號地,，上述連接方法在許多場合是能正常工作的,，但卻埋下了很大的隱患，這有二個原因：(1)共模干擾問題： RS-485接口采用差分方式傳輸信號,，并不需要相對于某個參照點(diǎn)來檢測信號,，系統(tǒng)只需檢測兩線之間的電位差就可以了。但人們往往忽視了收發(fā)器有一定的共模電壓范圍,，RS-485收發(fā)器共模電壓范圍為-7～+12V,，只有滿足上述條件，整個網(wǎng)絡(luò)才能正常工作,。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)線路中共模電壓超出此范圍時就會影響通信的穩(wěn)定可靠,，甚至損壞接口。(2)EMI(電磁兼容性)問題：發(fā)送驅(qū)動器輸出信號中的共模部分需要一個返回通路,，如沒有一個低阻的返回通道（信號地）,，信號中的共模部分就會以輻射的形式返回源端,，整個總線就會像一個巨大的天線向外輻射電磁波。
由于PC機(jī)默認(rèn)的只有RS232接口,，有兩種方法可以得到PC上位機(jī)的RS485電路：（1）通過RS232/RS485轉(zhuǎn)換電路將PC機(jī)串口RS232信號轉(zhuǎn)換成RS485信號,，對于情況比較復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境最好是選用防浪涌帶隔離柵的產(chǎn)品。（2）通過PCI多串口卡,，可以直接選用輸出信號為RS485類型的擴(kuò)展卡,。
電纜
在低速、短距離,、無干擾的場合可以采用普通的雙絞線,，反之，在高速,、長線傳輸時,，則必須采用阻抗匹配（一般為120Ω）的RS485專用電纜（STP-120Ω（for RS485 & CAN） one pair 18 AWG），而在干擾惡劣的環(huán)境下還應(yīng)采用鎧裝型雙絞屏蔽電纜（ASTP-120Ω（for RS485 & CAN） one pair 18 AWG）,。在使用RS485接口時,，對于特定的傳輸線路，從RS485接口到負(fù)載其數(shù)據(jù)信號傳輸所允許的最大電纜長度與信號傳輸?shù)牟ㄌ芈食煞幢?，這個長度數(shù)據(jù)主要是受信號失真及噪聲等所影響,。理論上，通信速率在100Kbps及以下時,，RS485的最長傳輸距離可達(dá)1200米,，但在實際應(yīng)用中傳輸?shù)木嚯x也因芯片及電纜的傳輸特性而所差異。在傳輸過程中可以采用增加中繼的方法對信號進(jìn)行放大,，最多可以加八個中繼,，也就是說理論上RS485的最大傳輸距離可以達(dá)到10.8公里。如果真需要長距離傳輸,，可以采用光纖為傳播介質(zhì),，收發(fā)兩端各加一個光電轉(zhuǎn)換器，多模光纖的傳輸距離是5到10公里,，而采用單模光纖可達(dá)50公里的傳播距離,。
巨川電氣智能照明模塊系統(tǒng)RS-485通訊電纜結(jié)構(gòu)圖巨川電氣智能照明開關(guān)模塊RS-485通訊電纜結(jié)構(gòu)圖
布網(wǎng)
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線型結(jié)構(gòu)，不支持環(huán)形或星形網(wǎng)絡(luò),。在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時,，應(yīng)注意如下幾點(diǎn)： （1）采用一條雙絞線電纜作總線,，將各個節(jié)點(diǎn)串接起來,，從總線到每個節(jié)點(diǎn)的引出線長度應(yīng)盡量短，以便使引出線中的反射信號對總線信號的影響最低,。有些網(wǎng)絡(luò)連接盡管不正確,，在短距離,、低速率仍可能正常工作，但隨著通信距離的延長或通信速率的提高,，其不良影響會越來越嚴(yán)重,，主要原因是信號在各支路末端反射后與原信號疊加，會造成信號質(zhì)量下降,。（2）應(yīng)注意總線特性阻抗的連續(xù)性,，在阻抗不連續(xù)點(diǎn)就會發(fā)生信號的反射。下列幾種情況易產(chǎn)生這種不連續(xù)性：總線的不同區(qū)段采用了不同電纜,，或某一段總線上有過多收發(fā)器緊靠在一起安裝,，再者是過長的分支線引出到總線。在RS485組網(wǎng)過程中另一個需要注意的問題是終端負(fù)載電阻問題,，在設(shè)備少距離短的情況下不加終端負(fù)載電阻整個網(wǎng)絡(luò)能很好的工作,，但隨著距離的增加性能將降低。理論上,，在每個接收數(shù)據(jù)信號的中點(diǎn)進(jìn)行采樣時,，只要反射信號在開始采樣時衰減到足夠低就可以不考慮匹配。但這在實際上難以掌握,，美國MAXIM公司有篇文章提到一條經(jīng)驗性的原則可以用來判斷在什么樣的數(shù)據(jù)速率和電纜長度時需要進(jìn)行匹配：當(dāng)信號的轉(zhuǎn)換時間（上升或下降時間）超過電信號沿總線單向傳輸所需時間的3倍以上時就可以不加匹配,。 一般終端匹配采用終端電阻方法， RS-485應(yīng)在總線電纜的開始和末端都并接終端電阻,。終端電阻在RS-485網(wǎng)絡(luò)中取120Ω,。相當(dāng)于電纜特性阻抗的電阻，因為大多數(shù)雙絞線電纜特性阻抗大約在100～120Ω,。這種匹配方法簡單有效,，但有一個缺點(diǎn)，匹配電阻要消耗較大功率,，對于功耗限制比較嚴(yán)格的系統(tǒng)不太適合,。另外一種比較省電的匹配方式是RC匹配。利用一只電容C隔斷直流成分可以節(jié)省大部分功率,。但電容C的取值是個難點(diǎn),，需要在功耗和匹配質(zhì)量間進(jìn)行折衷。 還有一種采用二極管的匹配方法,，這種方案雖未實現(xiàn)真正的“匹配”,，但它利用二極管的鉗位作用能迅速削弱反射信號，達(dá)到改善信號質(zhì)量的目的,，節(jié)能效果顯著,。最近兩年一些公司基于部分企業(yè)信息化的實施已完成，工廠中已經(jīng)鋪設(shè)了延伸到車間每個辦公室、控制室的局域網(wǎng)的現(xiàn)狀,，推出了串口服務(wù)器來取代多串口卡,，這主要是利用企業(yè)已有的局域網(wǎng)資源減少線路投資，節(jié)約成本,，相當(dāng)于通過tcp/ip把多串口卡放在了現(xiàn)場,。
長度
在使用RS485接口時，對于特定的傳輸線經(jīng),，從發(fā)生器到負(fù)載其數(shù)據(jù)信號傳輸所允許的最大電纜長度是數(shù)據(jù)信號速率的函數(shù),，這個長度數(shù)據(jù)主要是受信號失真及噪聲等影響所限制。下圖所示的最大電纜長度與信號速率的關(guān)系曲線是使用24AWG銅芯雙絞電話電纜（線徑為0.51mm）,，線間旁路電容為52.5PF/M,，終端負(fù)載電阻為100歐 時所得出。（曲線引自GB11014-89附錄A）,。由圖中可知,，當(dāng)數(shù)據(jù)信 號速率降低到90Kbit/S以下時，假定最大允許的信號損失為6dBV時,， 則電纜長度被限制在1200M,。實際上，圖中的曲線是很保守的,，在實用時是完全可以取得比它大的電纜長度,。 當(dāng)使用不同線徑的電纜。則取得的最大電纜長度是不相同的,。例 如：當(dāng)數(shù)據(jù)信號速率為600Kbit/S時,，采用24AWG電纜，由圖可知最 大電纜長度是200m,，若采用19AWG電纜（線徑為0.91mm）則電纜長 度將可以大于200m,； 若采用28AWG 電纜（線徑為0.32mm）則電纜長度只能小于200m。
總線
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(biāo)準(zhǔn),。RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力,。加上總線收發(fā)器具有高靈敏度,，能檢測低至200mV的電壓，故傳輸信號能在千米以外得到恢復(fù),。 市場上一般RS-485采用半雙工工作方式,，任何時候只能有一點(diǎn)處于發(fā)送狀態(tài)，因此,，發(fā)送電路須由使能信號加以控制,。RS-485用于多點(diǎn)互連時非常方便，可以省掉許多信號線。應(yīng)用RS-485 可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng),，其允許最多并聯(lián)32臺驅(qū)動器和32臺接收器,。
功能
PC與智能設(shè)備通訊多借助RS232,、RS485,、以太網(wǎng)等方式，
功能
但RS232,、RS485只能代表通訊的物理介質(zhì)層和鏈路層,，如果要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向訪問，就必須自己編寫通訊應(yīng)用程序,，但這種程序多數(shù)都不能符合ISO/OSI的規(guī)范,，只能實現(xiàn)較單一的功能，適用于單一設(shè)備類型,，程序不具備通用性,。在RS232或RS485設(shè)備聯(lián)成的設(shè)備網(wǎng)中，如果設(shè)備數(shù)量超過2臺,，就必須使用RS485做通訊介質(zhì),，RS485網(wǎng)的設(shè)備間要想相互通信息只有通過“主（Master）”設(shè)備中轉(zhuǎn)才能實現(xiàn)，這個主設(shè)備通常是PC,，而這種設(shè)備網(wǎng)中只允許存在一個主設(shè)備,，其余全部是"從（Slave）"設(shè)備。而現(xiàn)場總線技術(shù)是以ISO/OSI模型為基礎(chǔ)的,，具有完整的軟件支持系統(tǒng),，能夠解決總線控制、沖突檢測,、鏈路維護(hù)等問題 ,。
區(qū)別
RS232,RS422,RS485是電氣標(biāo)準(zhǔn)，主要區(qū)別就是邏輯如何表示,。
RS232使用-12V表示邏輯1,，12V表示邏輯0，全雙工,，最少3條通信線（RX,TX,GND）,，因為使用絕對電壓表示邏輯，由于干擾,，導(dǎo)線電阻等原因,，通訊距離不遠(yuǎn)，低速時幾十米也是可以的,。
RS422,，在RS232后推出，使用TTL差動電平表示邏輯，就是兩根的電壓差表示邏輯,，RS422定義為全雙工的,，所以最少要4根通信線（一般額外地多一根地線），一個驅(qū)動器可以驅(qū)動最多10個接收器（即接收器為1/10單位負(fù)載）,，通訊距離與通訊速率有關(guān)系,，一般距離短時可以使用高速率進(jìn)行通信，速率低時可以進(jìn)行較遠(yuǎn)距離通信,，一般可達(dá)數(shù)百上千米,。
RS485，在RS422后推出,，絕大部分繼承了422,，主要的差別是RS485可以是半雙工的，而且一個驅(qū)動器的驅(qū)動能力至少可以驅(qū)動32個接收器（即接收器為1/32單位負(fù)載）,，當(dāng)使用阻抗更高的接收器時可以驅(qū)動更多的接收器,。所以現(xiàn)在大多數(shù)全雙工485驅(qū)動/接收器對都是標(biāo)：RS422/485的，因為全雙工RS485的驅(qū)動/接收器一定可以用在RS422網(wǎng)絡(luò),。
接口理解
（1）智能照明系統(tǒng)模塊485通訊接口一個對通訊接口的硬件描述,，它只需要兩根通訊線，即可以在兩個或兩個以上的設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,。這種數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接,，是半雙工的通訊方式。在某一個時刻,，一個設(shè)備只能進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù),。
（2）硬件通訊接口建立后,，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬x表之間需要約定一個數(shù)據(jù)協(xié)議,，以使接收端能夠解析收到的數(shù)據(jù)，這便是“協(xié)議”的概念,。
?。?）通訊協(xié)議有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議格式，如“ModBus”協(xié)議,，標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議內(nèi)容全面,，包含的內(nèi)容很多，但不易理解,。由此,，可以定義了一種協(xié)議，簡單實用,，這便是“自定義協(xié)議”,。
?。?）包括ModBus協(xié)議、自定義協(xié)議,。氣渦輪兼容兩種協(xié)議格式,。
巨川電氣專業(yè)智能照明控制系統(tǒng),智能動力控制系統(tǒng)，消防監(jiān)控系統(tǒng)（火災(zāi)監(jiān)控,，消防監(jiān)控模塊）控制保護(hù)開關(guān)!目前智能照明控制系統(tǒng),智能動力控制系統(tǒng)都采用485通訊協(xié)議,。新產(chǎn)品升級，敬請期待,！