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(qū)動器和差分接收器的組合,抗共模干擾能力增強(qiáng),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(diǎn)就使其成為首選的串行接口。因?yàn)镽S485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)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(dá)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(dá)1200米,但在實(shí)際應(yīng)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(jìn)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(dá)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(zhì),收發(fā)兩端各加一個光電轉(zhuǎn)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(dá)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(diǎn)。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(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章)中RJ是描述公用電信網(wǎng)絡(luò)的接口,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的RJ45是標(biāo)準(zhǔn)8位模塊化接口的俗稱。
RJ45設(shè)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(dǎo)線之間,以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線的電氣連續(xù)性。RJ45模塊的核心是模塊化插孔。鍍金的導(dǎo)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(jìn)一步加強(qiáng)。插孔主體設(shè)計采用整體鎖定機(jī)制,這樣當(dāng)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(qiáng)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(zhuǎn)rj45接線圖分析
1、RS485轉(zhuǎn)RJ45的應(yīng)用
S485通信技術(shù)在工程上用得很多,其主要優(yōu)點(diǎn)如下:
(1)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(yuǎn):由于采用了差模通信方式,比RS232的通信距離要遠(yuǎn)。
(3)可以支持多機(jī)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(yīng)答的方式實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。
但是RS485現(xiàn)在經(jīng)常需要轉(zhuǎn)為以太網(wǎng),也就是轉(zhuǎn)化為TCP/IP,分析這些應(yīng)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信,在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控,這是RS485所無法做到的。 ?
2.當(dāng)需要多臺RS485設(shè)備連接到計算機(jī)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(jī)上擴(kuò)展串口來實(shí)現(xiàn)多個RS485串口。使用RS485轉(zhuǎn)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(jī)這端只保留一根網(wǎng)線即可,使用較為方便。
2.RS485轉(zhuǎn)RJ45的解決方案
實(shí)現(xiàn)RS485轉(zhuǎn)RJ45(即485轉(zhuǎn)網(wǎng)口)主要一個硬件轉(zhuǎn)換器和一個軟件驅(qū)動。硬件轉(zhuǎn)換器分為兩種:串口服務(wù)器(串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器、串口通信服務(wù)器)、串口聯(lián)網(wǎng)模塊。
RS485串口服務(wù)器是帶外殼的,可以將現(xiàn)有的485設(shè)備連接到以太網(wǎng)。適合已有的RS485串口設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化改造。RS485串口聯(lián)網(wǎng)模塊是不帶外殼的,可以理解為內(nèi)嵌方式的RS485轉(zhuǎn)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(shè)備的內(nèi)部,實(shí)現(xiàn)串口服務(wù)器和設(shè)備的一體化。在價格上模塊方案比串口服務(wù)器方案價格要低。兩種硬件如下圖所示:
串口服務(wù)器的硬件實(shí)現(xiàn)了RS485接口轉(zhuǎn)化為TCP/IP接口(網(wǎng)絡(luò)接口),那么配合計算機(jī)端的虛擬串口驅(qū)動使用就可以再次將TCP/IP連接虛擬地轉(zhuǎn)化為串口。虛擬串口驅(qū)動可以在計算機(jī)內(nèi)的驅(qū)動層虛擬出類似COM5、COM6等虛擬串口號,并且將遠(yuǎn)端的串口服務(wù)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(yuǎn)端的串口服務(wù)器通信,即和串口設(shè)備通信。 使用該RS485轉(zhuǎn)以太網(wǎng)解決方案的硬件和軟件系統(tǒng)之后,用戶的485設(shè)備相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的擴(kuò)展,原有的硬件和軟件程序都無需修改。
3.RS485轉(zhuǎn)RJ45的關(guān)鍵技術(shù)
RS485要想無縫的升級為以太網(wǎng),里面包含了很多關(guān)鍵技術(shù),需要將以太網(wǎng)技術(shù)和RS485通信協(xié)議無縫的結(jié)合起來進(jìn)行過渡。其中包括:9位技術(shù)、分幀技術(shù)、主從機(jī)機(jī)制等。
9位技術(shù):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(luò)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(wù)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(zhuǎn)化為以太網(wǎng)的8位數(shù)據(jù)。
分幀技術(shù):分幀是串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)(包括RS485轉(zhuǎn)RJ45)中出現(xiàn)的一個關(guān)鍵技術(shù),即當(dāng)串口服務(wù)器接收到串口設(shè)備的數(shù)據(jù)的時候,何時將數(shù)據(jù)打包轉(zhuǎn)發(fā)到以太網(wǎng),如果每個字節(jié)都打?yàn)橐粋€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(shè)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(wù)器是一款工業(yè)級RS422/485和TCP/IP之間協(xié)議轉(zhuǎn)化器。該串口服務(wù)器可以方便地使得串口設(shè)備連接到以太網(wǎng)和Internet,實(shí)現(xiàn)串口設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化管理。和同類產(chǎn)品相比,其顯著特點(diǎn)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(diǎn)
通過內(nèi)嵌Web服務(wù)器可配置其網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、串口參數(shù)、登錄口令等。
Web服務(wù)器支持密碼登錄,以防止隨意修改。
支持跨網(wǎng)關(guān):能夠?qū)⒋诜?wù)器和任何Internet上有公網(wǎng)IP的主機(jī)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(yàn)、偶校驗(yàn)、1、0,五種方式方便在485通信中區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)幀和地址幀。
ZLVirCom配置工具可在網(wǎng)絡(luò)上自動尋找設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器。
支持虛擬串口。
支持?jǐn)?shù)據(jù)寫保護(hù),防止隨意篡改。
支持默認(rèn)配置啟動。
LINK燈連接指示。
硬件流控CTS/RTS。
1KV網(wǎng)絡(luò)浪涌保護(hù)。
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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