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什么是無極性485 ,它有哪些優(yōu)勢(shì)應(yīng)用?

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發(fā)表于 2024-12-12 07:30:00 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
一、RS-485通訊原理2 ~8 H& ~2 x8 c8 R; ?1 q" N
1)RS485的概念
9 ?( k/ c, b7 ^8 h7 ~1 I. n" _/ z1 F$ \RS-485是一個(gè)電氣接口規(guī)范它只規(guī)定了平衡驅(qū)動(dòng)器和接收器的電特性而沒有規(guī)定接插件傳輸電纜和通信協(xié)議。這種通信接口允許在簡(jiǎn)單的一對(duì)雙絞線上進(jìn)行多點(diǎn)雙向通信,它所具有的噪聲抑制能力、數(shù)據(jù)傳輸速率、電纜長(zhǎng)度及可靠性是其他標(biāo)準(zhǔn)無法比擬的,因此許多不同領(lǐng)域都采用RS-485作為數(shù)據(jù)傳輸鏈路,它是一種極為經(jīng)濟(jì)并具有相當(dāng)高的噪聲抑制、傳輸速率、傳輸距離和寬共模范圍的通信平臺(tái)。
4 }* A1 f( y  I% p' Y9 u; l) ~ 1 _8 {( ~2 b/ @: `: a
RS-485總線,即是采用RS-485串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)連接一個(gè)或多個(gè)發(fā)送器至同一條總線上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,具有多點(diǎn)、雙向通信能力,同時(shí),增加發(fā)送器驅(qū)動(dòng)能力和沖突保護(hù)特性,擴(kuò)展了總線共模范圍。
8 t1 G0 w5 ]; _" e, O" L2 I2)傳輸過程
) `7 u* \/ Z) u  n0 J' @# Z2 w/ WRS-485是一種在工業(yè)上作為數(shù)據(jù)交換的手段而廣泛使用的串行通信方式,數(shù)據(jù)信號(hào)采用差分傳輸方式,也稱作平衡傳輸,因此具有較強(qiáng)的抗干擾能力。它使用一對(duì)雙絞線,將其中一線定義為A,另一線定義為B通常情況下,RS-485的信號(hào)在傳送出去之前會(huì)先分解成正負(fù)對(duì)稱的兩條線路(即我們常說的A、B信號(hào)線),當(dāng)?shù)竭_(dá)接收端后,再將信號(hào)相減還原成原來的信號(hào)。   
2 I/ |* ~+ A0 w3 W; w: I發(fā)送驅(qū)動(dòng)器A、B之間的正電平在+2~+6V,是一個(gè)邏輯狀態(tài);負(fù)電平在-2~-6V,是另一個(gè)邏輯狀態(tài);另有一個(gè)信號(hào)地C,在RS-485中還有一“使能”端!笆鼓堋倍耸怯糜诳刂瓢l(fā)送驅(qū)動(dòng)器與傳輸線的切斷與連接。當(dāng)“使能”端起作用時(shí),發(fā)送驅(qū)動(dòng)器處于高阻狀態(tài),稱作“第三態(tài)”,即它是有別于邏輯“1”與“0”的第三態(tài)。4 Z( {' C# Q0 Z5 K! d) r% [" |
接收器也與發(fā)送端相對(duì)的電平邏輯規(guī)定,收、發(fā)端通過平衡雙絞線將AA與BB對(duì)應(yīng)相連,當(dāng)在接收端AB之間有大于+200mV的電平時(shí),輸出正邏輯電平,小于-200mV時(shí),輸出負(fù)邏輯電平。接收器接收平衡線上的電平范圍通常在200mV至6V之間。
5 D( G+ g! {4 P7 d1 V: |  q0 T3)信號(hào)輸出與接收5 d5 V  ~" w) x/ \% Q
RS-485的信號(hào)在傳送出去之前會(huì)先分解成正負(fù)對(duì)稱的兩條線路(即我們常說的A、B信號(hào)線),當(dāng)?shù)竭_(dá)接收端后,再將信號(hào)相減還原成原來的信號(hào)。7 p8 F; o4 o0 A6 [& s! C) q4 A
同樣地,接收端在接收到信號(hào)后,將信號(hào)還原成原來的樣子。如果此線路受到干擾時(shí),在兩條傳輸線上的信號(hào)會(huì)分別成為(D+)+Noise和(D-)+Noise,如果接收端接收此信號(hào),它必須按照一定的方式將其合成,合成的方程式如下:
3 }/ m! f0 X: @# O; f(DT)=[(D+Noise)]-[(D-)+Noise]=(D+)-(D-)( O/ g( Y' D/ p; n
此方程中,干擾信號(hào)被抵消。
" _4 u, M0 V: C# |) d因此在RS-485網(wǎng)絡(luò)傳輸中要求兩根信號(hào)線纜必須進(jìn)行對(duì)絞,進(jìn)一步降低信號(hào)的共模干擾。   
' j5 U/ y/ P, @$ I, ^+ G二、無極性485- ~$ B$ u1 m, F; e" J3 B0 n; a
傳統(tǒng)的有極性RS485總線系統(tǒng)要求主從節(jié)點(diǎn)都要對(duì)總線進(jìn)行阻抗匹配,因總線A、B兩線不允許接錯(cuò),故這種總線并聯(lián)方式保障了采集器與電能表之間通信的穩(wěn)定性。而無極性RS485總線系統(tǒng)因允許總線A、B兩線反接,則要求總線必須預(yù)先決定AB極性,但每個(gè)從節(jié)點(diǎn)不能進(jìn)行阻抗匹配,即總線上每臺(tái)無極性RS485智能電能表都不能接上下拉電阻,AB總線的電平差只能由主節(jié)點(diǎn)(采集器)確定,即每個(gè)采集器必須接上下拉電阻。
0 @) h; F' \# t我們可以看到GM3085N這款型號(hào)的485通訊芯片,就是一款無極性的485芯片,如下圖所示,它在驅(qū)動(dòng)端需要接電阻,接收端端不用接電阻。
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三、無極性485在電表中的應(yīng)用
& G$ F' v# t( h4 {( t7 F, ]RS485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò),一般只需兩根連線,采用二線雙端半雙工差分電平發(fā)送與接收,無公共地線,抗共模干擾能力強(qiáng),最大傳輸距離可達(dá)3000米。RS485接口在總線上可允許連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器,即具有多站能力。這樣用戶可以利用單一的RS485接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。    5 L/ |( j- e  G5 z0 r9 N
在電能表的應(yīng)用過程中,RS485有多種衍生方式,其主要目的在于降低硬件成本而簡(jiǎn)化應(yīng)用電路,如將原標(biāo)準(zhǔn)使用方式中使能信號(hào)與數(shù)字輸入信號(hào)分別控制的方式簡(jiǎn)化為用數(shù)字輸入信號(hào)代替使能控制信號(hào);或用同一信號(hào)通過高低電壓調(diào)整來兼容兩種信號(hào)。如下圖是有記性485在電表中的應(yīng)用部分電路圖,一般來說,無極性RS485的設(shè)計(jì)思路為在原來有極性RS485設(shè)計(jì)思路的基礎(chǔ)上,去掉了上下拉電阻R1、R3,同時(shí)芯片中增加極性判斷及切換功能。' `* ^: `4 Z% ~% V: U* j

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無極性電能表介入有極性網(wǎng)絡(luò),不會(huì)增加原網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載狀況,與主端(采集器)通訊沒問題;若是有極性電能表介入無極性網(wǎng)絡(luò),在不接錯(cuò)極性的情況下通信也沒問題。這大大方便了現(xiàn)場(chǎng)安裝接線及售后維護(hù)
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% F/ n, r  g% i# a& j% s5 r2 P聲明:& M; T+ w9 g8 z$ z9 o( `6 j
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