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RS485通讯电缆RS485的定义及串行传输
  • 发布日期:2017-12-25      浏览次数:451
    •    RS485通讯电缆RS485是什么? RS-485串行传输简介

      RS485通讯电缆

        在电机控制以及动作控制等应用场合中,RS485技术具有对噪声免疫、宽广的共模范围、数据传输速率适当以及多点传输能力等优点,因此广为被业界采用。其它的应用场合也会因为RS-485的这些优点而使用此一通讯技术,这些应用场合包括过程控制网络、工业自动化、远程控制、建筑自动化以及安全系统等。由于这些应用场合需要在相当长的距离下进行稳定的数据传输,因此它们皆采用RS-485技术。在工控应用场合由于电机控制系统中包含了一个易产生高电气噪声并具有高电流准位的电机机械式制动器,因此在设计控制器的通讯路径时,必须考虑安全性以及可靠性。除此之外,还必须考虑到下列因素:
        EMI噪声免疫力
        电磁干扰 (EMI) 会影响控制系统中的信号。典型的电磁干扰来源包括电机的驱动电压、马达电刷的噪声、频率、显示器以及其它与计算机相关组件所产生的电气噪声等。在模拟系统中,噪声信号可能会造成动作异常或不稳定。RS-485通讯标准具有可以克服EMI的功能。
        首先,RS485通讯电缆的信号是以平衡差动的方式传输,同时RS-485大多使用双绞线作为传输线。因此,所有的电气噪声会相等的被耦合到两条双绞线上。也就是说,由于接收器只对差动的电压信号有反应,在电压的差异值代表传输信号值的前提下,噪声的影响将会被降到zui低。RS-485信号准位的定义为:对任何驱动端而言,其中一条线为高电位,另一条线则为低电位。两条线间的电压差异值必须高于1.5V或低于–1.5V方能传输一个有效的状态。此一定义适用于所有的负载状况。而对接收端而言,接收端的规格对EMI噪声拒斥能力影响很大。RS-485标准要求接收到的差动信号振幅必须大于等于200mV才认定为一有效状态,此一敏感度数值主要是考虑信号在传输线中传输时可能会因传输线阻抗造成信号的损失进而导致接收端的信号振幅较驱动端低1.5V以上。
        接地电位/共模
        另外一个可能会影响到工业控制应用场合之通讯能力的因素乃是驱动端与接收端接地点参考电位间的差异值;电机的反电动势、设备故障以及因邻近地区被闪电击中所导致的二次电压突波都可能造成区域性的电压突波。在电机与控制器间接有相当长度的电缆以进行通讯并提供电力。假设两节点间的电缆为50公尺长双绞线,这条线主要用来供应24V的电源,并假设该线的阻抗约为0.5奥姆。
        在正常的操作状态下,假设电机电流不大于2A。但是在堵转故障发生时,电机的电流可能会突升至10A。也就是说,这个电流会造成两个GND间电缆在线5V的压降。由于所有的信号都会产生同样的电压移位,此一现象被称为共模电压移位,会对使用单端数据传输形式的通讯协议造成影响;然而5V的接地点电压移位仍在标准RS-485的共模电压(VCM)范围之内。由于由发送端所送出的差动信号产生了同样的电压移位,因此其差模信号仍然是有效的,RS-485也仍然能够可靠的接收到这些信号。
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