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电表RS-232/RS-485通信原理及通信规约是怎样规定的?

2016-09-08 08:07

  RS 是英文Recommended Standard 的英文缩写,232 或485 是标识号。

  RS.232 是美国电子工业协会(EIA)制定的一种电压控制的串行总线接口标准,既是一种电气标准,又是一种物理接口功能标准。它定义了按位串行传输的数据终端设备 (DTE)和数据通信设备(DCE)之间的接口信息,最初是为连接计算机主机和CRT 终端而设计的,目前被广泛应用于30 米距离内的计算机系统间进行信息传送。当多功能电能表与外部设备通信时,其串口等同于数据终端设备(DTE) 。

  R5-485 接口采用差动接收,差动发送方式,但扩展了驱动器和接收器共用同一线的多点应用。,在同一线上允许接多个驱动器和多个接收器,共同组成环状通信线。

  威胜华立科陆等知名电表生产公司采用的RS-232/RS-485串行通信接口完全符合此标准接口,RS-485数据传送方向采用半双工方式。通信协议是发、收双方在通信时事先约定共同遵守的规则。主要规定了通信方式、通信接口、字符格式、通信速率和差错控制。

  1、485总线协议

  在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。 RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。

  2、 485总线协议还有如下特性:

  1. RS-485的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差为+(2—6)V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(2—6)V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了,就不易损坏接口电路的芯片, 且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL 电路连接。 2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps 。 3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰能力增强,即抗噪声干扰性好。 因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。

  3、485总线传输距离

  4RS-485最大的通信距离约为1219m,最大传输速率为10Mb/S,传输速率与传输距离成反比,在100Kb/S的传输速率下,才可以达到最大的通信距离。理论上,通信速率在100Kpbs及以下时,RS485的最长传输距离可达1200米,但在实际应用中传输的距离也因芯片及电缆的传输特性而所差异。在传输过程中可以采用增加中继的方法对信号进行放大,最多可以加八个中继,也就是说理论上RS485的最大传输距离可以达到9.6公里。如果真需要长距离传输,可以采用光纤为传播介质,收发两端各加一个光电转换器,多模光纤的传输距离是5~10公里,而采用单模光纤可达50公里的传播距离。

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