RS485總線協(xié)議特性:
1. RS-485的電氣特性:邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(2—6)V表示;邏輯“0”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10Mbps 。
3. RS-485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合,抗共模干擾能力增強,即抗噪聲干擾性好。
因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性,長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點就使其成為首選的串行接口。因為RS485接口組成的半雙工網(wǎng)絡一般只需二根連線,所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。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)。
RS485總線傳輸距離:
RS-485最大的通信距離約為1219m,最大傳輸速率為10Mb/S,傳輸速率與傳輸距離成反比,在100Kb/S的傳輸速率下,才可以達到最大的通信距離。理論上,通信速率在100Kpbs及以下時,RS485的最長傳輸距離可達1200米,但在實際應用中傳輸?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到9.6公里。如果真需要長距離傳輸,可以采用光纖為傳播介質,收發(fā)兩端各加一個光電轉換器,多模光纖的傳輸距離是5~10公里,而采用單模光纖可達50公里的傳播距離。
RJ45定義
RJ45是布線系統(tǒng)中信息插座(即通信引出端)連接器的一種,連接器由插頭(接頭、水晶頭)和插座(模塊)組成,插頭有8個凹槽和8個觸點。RJ是Registered Jack的縮寫,意思是“注冊的插座”。在FCC(美國聯(lián)邦通信委員會標準和規(guī)章)中RJ是描述公用電信網(wǎng)絡的接口,計算機網(wǎng)絡的RJ45是標準8位模塊化接口的俗稱。
RJ45設計原理
RJ45由插頭和插座組成,這兩種元器件組成的連接器連接于導線之間,以實現(xiàn)導線的電氣連續(xù)性。RJ45模塊的核心是模塊化插孔。鍍金的導線或插座孔可維持與模塊化的插座彈片間穩(wěn)定而可靠的電器連接。由于彈片與插孔間的摩擦作用,電接觸隨著插頭的插入而得到進一步加強。插孔主體設計采用整體鎖定機制,這樣當模塊化插頭插入時,插頭和插孔的界面外可產(chǎn)生最大的拉拔強度。RJ45模塊上的接線模塊通過“U”形接線槽來連接雙絞線,鎖定彈片可以在面板等信息出口裝置上固定RJ45模塊。
rs485轉rj45接線圖分析
1、RS485轉RJ45的應用
S485通信技術在工程上用得很多,其主要優(yōu)點如下:
?。?)布線簡單:只需要2根線,現(xiàn)在一般采用網(wǎng)線的屏蔽線接口。 ?
?。?)通信距離遠:由于采用了差模通信方式,比RS232的通信距離要遠。
(3)可以支持多機聯(lián)網(wǎng)通信:相比于RS232只能一對一的連接,RS485可以在線上掛載多個終端,采用查詢——應答的方式實現(xiàn)多機通信。
但是RS485現(xiàn)在經(jīng)常需要轉為以太網(wǎng),也就是轉化為TCP/IP,分析這些應用背后的原因主要有:
1.以太網(wǎng)可以接入internet這樣就可以實現(xiàn)遠距離通信,在全球范圍內實現(xiàn)監(jiān)控,這是RS485所無法做到的。 ?
2.當需要多臺RS485設備連接到計算機的時候,傳統(tǒng)的方式是使用多串口卡。也就是使用在計算機上擴展串口來實現(xiàn)多個RS485串口。使用RS485轉以太網(wǎng)之后,可以把RS485的接口留到現(xiàn)場,而監(jiān)控計算機這端只保留一根網(wǎng)線即可,使用較為方便。
2.RS485轉RJ45的解決方案
實現(xiàn)RS485轉RJ45(即485轉網(wǎng)口)主要一個硬件轉換器和一個軟件驅動。硬件轉換器分為兩種:串口服務器(串口聯(lián)網(wǎng)服務器、串口通信服務器)、串口聯(lián)網(wǎng)模塊。
RS485串口服務器是帶外殼的,可以將現(xiàn)有的485設備連接到以太網(wǎng)。適合已有的RS485串口設備的網(wǎng)絡化改造。RS485串口聯(lián)網(wǎng)模塊是不帶外殼的,可以理解為內嵌方式的RS485轉以太網(wǎng)模塊,使用模塊解決方案,可以將模塊集成到用戶設備的內部,實現(xiàn)串口服務器和設備的一體化。在價格上模塊方案比串口服務器方案價格要低。兩種硬件如下圖所示:
串口服務器的硬件實現(xiàn)了RS485接口轉化為TCP/IP接口(網(wǎng)絡接口),那么配合計算機端的虛擬串口驅動使用就可以再次將TCP/IP連接虛擬地轉化為串口。虛擬串口驅動可以在計算機內的驅動層虛擬出類似COM5、COM6等虛擬串口號,并且將遠端的串口服務器和這些虛擬串口綁定。這樣用戶串口程序打開虛擬串口的時候就可以通遠端的串口服務器通信,即和串口設備通信。 使用該RS485轉以太網(wǎng)解決方案的硬件和軟件系統(tǒng)之后,用戶的485設備相當于實現(xiàn)網(wǎng)絡化的擴展,原有的硬件和軟件程序都無需修改。
3.RS485轉RJ45的關鍵技術
RS485要想無縫的升級為以太網(wǎng),里面包含了很多關鍵技術,需要將以太網(wǎng)技術和RS485通信協(xié)議無縫的結合起來進行過渡。其中包括:9位技術、分幀技術、主從機機制等。
9位技術:在485方式下,用戶可以發(fā)送9位的數(shù)據(jù)。而且有時利用第9位來表示是數(shù)據(jù)幀還是地址幀。由于在網(wǎng)絡通信時,以太網(wǎng)都是8bit的數(shù)據(jù),沒有9bit可以放置的空間。所以如何將485的9位傳輸過來就成了問題。據(jù)了解串口服務器才用了稱之為realcom的協(xié)議,可以將RS485的9位數(shù)據(jù)格式轉化為以太網(wǎng)的8位數(shù)據(jù)。
分幀技術:分幀是串口轉以太網(wǎng)(包括RS485轉RJ45)中出現(xiàn)的一個關鍵技術,即當串口服務器接收到串口設備的數(shù)據(jù)的時候,何時將數(shù)據(jù)打包轉發(fā)到以太網(wǎng),如果每個字節(jié)都打為一個包則顯然效率太低,那么多少個字節(jié)打包合適。這里需要用戶設定一個稱之為最長數(shù)據(jù)包長度和最長數(shù)據(jù)包間隔的參數(shù)。
概述
ZLAN3100串口服務器是一款工業(yè)級RS422/485和TCP/IP之間協(xié)議轉化器。該串口服務器可以方便地使得串口設備連接到以太網(wǎng)和Internet,實現(xiàn)串口設備的網(wǎng)絡化管理。和同類產(chǎn)品相比,其顯著特點是穩(wěn)定性(可以全雙工、不間斷發(fā)送大批量數(shù)據(jù)而不丟失一字節(jié))和適中的價格。
特點
通過內嵌Web服務器可配置其網(wǎng)絡參數(shù)、串口參數(shù)、登錄口令等。
Web服務器支持密碼登錄,以防止隨意修改。
支持跨網(wǎng)關:能夠將串口服務器和任何Internet上有公網(wǎng)IP的主機連接。
支持1200~115200波特率。
支持9位數(shù)據(jù)發(fā)送功能:第9位可以為無、奇校驗、偶校驗、1、0,五種方式方便在485通信中區(qū)分數(shù)據(jù)幀和地址幀。
ZLVirCom配置工具可在網(wǎng)絡上自動尋找設備聯(lián)網(wǎng)服務器。
支持虛擬串口。
支持數(shù)據(jù)寫保護,防止隨意篡改。
支持默認配置啟動。
LINK燈連接指示。
硬件流控CTS/RTS。
1KV網(wǎng)絡浪涌保護。
外殼采用抗輻射的SECC板,保證在高電磁輻射區(qū)也能夠正常工作。
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