RS-485總線理論及實(shí)際應(yīng)用
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3方案設(shè)計(jì)
以下以一個例子來說明RS-485的應(yīng)用：
一個大學(xué)食堂有三層，有12臺POS機(jī)，每層樓有4臺POS機(jī)，他們是RS-485的接口，控制POS機(jī)的電腦接RS-232接口,傳統(tǒng)的解決方案是：
采用這種老式布線結(jié)構(gòu)存在以下幾種缺陷。
1>、RS-485總線受差分信號傳輸特點(diǎn)的限制總線長度一般在1200米左右，采用這種老式布線結(jié)構(gòu)，可布線覆蓋面積十分有限（一般為幾百平方米）。有時為了拓寬傳輸距離不得不采用中繼器。同時亦加大了布線過程中出現(xiàn)問題的可能性。
2>、一般大型考勤門禁系統(tǒng)都裝有為數(shù)眾多的門禁控制器，采用這種老式布線結(jié)構(gòu)，所有門禁控制器共享同一根RS-485總線。當(dāng)任一控制器RS-485端口短路，都會影響整個門禁系統(tǒng)的正常工作。在眾多的門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(hù)成本。
3>、由于RS-485總線布線比較復(fù)雜，在考勤門禁系統(tǒng)中絕大部分工程費(fèi)用和時間都浪費(fèi)在布線環(huán)節(jié)。而RS-485總線布線的復(fù)雜程度與總線的長短和設(shè)備的掛接數(shù)目有很大關(guān)系。特別在大型系統(tǒng)中顯得由為突出。采用這種老式布線結(jié)構(gòu)無疑加大了布線的難度。
4>、由于地理環(huán)境的原因，在相距一定距離的設(shè)備之間總是存在地電位不平衡的問題。有時即使距離很近問題依然存在。這種環(huán)境造成的因素，在老式布線結(jié)構(gòu)中很難綜合解決。甚至造成整個系統(tǒng)無法啟動。雖然通過處理地電位可暫時解決部分問題，但時隔不久同樣問題又會再次出現(xiàn)。
針對上面出現(xiàn)的一些缺陷，三旺通信公司開發(fā)出一款新產(chǎn)品，它采用獨(dú)特的等位分差隔離技術(shù)和高效的總線分割集中技術(shù)能有效解決工程布線中常見的地電位差異、阻抗匹配及雷擊問題。用戶可以輕易改善RS-485/RS-422總線結(jié)構(gòu)，分割網(wǎng)段，提高通信可靠性。當(dāng)雷擊或者設(shè)備故障產(chǎn)生時，出現(xiàn)問題的網(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(yīng)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(jié)構(gòu)連接RS-485總線，在有效利用接口的情況下布線覆蓋面積大大提高（一般為幾平方千米）。
2>、有八個下位機(jī)端口，且每個端口都具有短路保護(hù)功能，并能工作在關(guān)斷模式。對大型考勤門禁系統(tǒng)，通過分?jǐn)傞T禁控制器到八個端口不僅可以減少單個RS-485總線的負(fù)荷，同時有效的提高了整個系統(tǒng)的可靠性。當(dāng)任一控制器RS-485端口短路，只會影響其所在RS-485總線系統(tǒng)，不會影響其他接口連接的RS-485系統(tǒng)的正常工作。
3>、可以使得RS-485系統(tǒng)布線過程變的簡單和快潔，從而有效的減少了工程的費(fèi)用和時間。
4>、各端口間存在3000V隔離。對于由環(huán)境問題帶來的布線問題，只需把問題顯著的區(qū)域用單獨(dú)端口進(jìn)行連接集中處理，將會有效的解決地電位帶來的布線問題。
4、注意事項(xiàng)
4．1 很多人往往都誤認(rèn)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標(biāo)準(zhǔn)適用于不同的應(yīng)用領(lǐng)域。RS-485串行接口的驅(qū)動器可用于RS-422串行接口的應(yīng)用中，因?yàn)镽S-485串行接口滿足所有的RS-422串行接口性能參數(shù)，反之則不能成立。對于RS-485串行接口的驅(qū)動器，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(qū)動器，該項(xiàng)性能指標(biāo)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總線在實(shí)際工程中總是出現(xiàn)一些接線的問題，注意，在接傳輸線時一定要用同樣的雙絞線或者同樣的電纜，有些人一段使用雙絞線，由于雙絞線長度不夠或者在中間接上一段電話線或者是其他的線，這樣阻抗就不連續(xù)，產(chǎn)生很大的反射信號，通信的是不能正常進(jìn)行的。
5、結(jié)束語
RS-485總線，具有高噪聲抑制、寬共模范圍、長傳輸距離、沖突保護(hù)等特性，但還需要考慮合理的應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)布局、連續(xù)的信號通道、周全的保護(hù)措施等，在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)有總體規(guī)劃。隨著光纖通信和以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，RS-485總線的數(shù)據(jù)傳輸距離會更遠(yuǎn)。
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