关于RS-485综合布线方法及注意事项

　　在自动化领域，随着分布式控制系统的发展，迫切需要一种总线能适合远距离的数字通信。在RS-422标准的基础上，EIA研究出了一种支持多节点、远距离和接收高灵敏度的RS-485总线标准。RS-485采用半双工工作方式，支持多点数据通信。RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。

485总线的特点

485总线采用了平衡发送和差分接收接口标准。在发送端将串行口的TTL电平信号转换成差分信号由A、B两线输出，经过双绞线传输到接收端后，再将差分信号还原成TTL电平信号。因此具有极强的抗共模干扰能力，加之总线收发器灵敏度很高，可以检测到低至200mV的电压。故传输信号经过千米以上的衰减后都可以完好恢复。在100kbit/s的传输速率下，通信距离可以达到1200米左右。如果通信距离较短，其最大传输速率可达10Mbit/s。如果需传输更长的距离，需要增加485中继器。RS-485采用半双工工作方式，支持多点数据通信。RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。即采用一条总线将各个节点串接起来，不支持环形或星型网络。如果需要使用星型结构，就必须使用485中继器或者485集线器。RS-485/422总线一般最大支持32个节点，如果使用特制的485芯片，可以达到256个节点或更多。

RS-485通讯电缆

RS-485通讯电缆在一般场合采用双绞线就可以，但在要求比较高的环境下可以采用带屏蔽层的双绞电缆。在使用RS485通讯时，对于特定的传输线路，主机(召测设备)到仪表的485口间的电缆长度与数据信号传输的波特率成反比;这个长度主要受信号的失真以及噪声的影响所影响。理论上RS485的传输距离能达到1200米，但实际应用中传输距离要小于1200米，具体长度受周围的环境影响。

485总线布线规则

为了避免数据传输错误，在485总线的布线设计和施工中，应特别注意以下几点：

①由于485总线传送的是一对差分信号，485网络上各设备之间的数据传输线最好采用外加屏蔽层的双绞线，屏蔽层应在一个点可靠接地。

②在工业现场应用中，如果现场干扰源非常复杂，各节点之间可能存在很高的共模电压。虽然485接口使用的是差分传输方式，具有抗共模干扰能力。但是当共模电压大于+12V或者小于-9V时，就超过了485接收器的极限接收电压，接收器将无法工作，甚至可能烧毁芯片和设备。此时，应在485总线网络中使用485光隔离中继器，从而消除共模电压的影响。

③随着传输距离的延长，485总线网络上会产生回波反射信号。如果485总线的传输距离超过100米，建议在485网络的开始端和结束端并接120Ω电阻。

④一般应采用手牵手的总线拓扑结构。最好不要采用星型拓扑结构。否则会产生反射信号，影响通信质量。要尽量减少节点设备与主干线路之间的距离，如果在实际应用中必须距离较远，应使用485中继器接出一个485总线的分支。如果实际应用中一定要使用星型拓扑结构，则必须使用485集线器。

⑤必须重视485总线的负载能力，影响负载能力的因素有：接在主计算机串口的485转换器的供电能力，通讯距离，485数据线材的品质，波特率等。

无源型的RS485转换器是从计算机的串口窃电，供电力较差，带负载能力不足。如果485网络上的设备比较多，应使用带电源的485转换器。选用好的485专用通讯线缆，尽可能使用低的波特率。使用485中继器或者485集线器，都可以提高485总线的负载能力。

485总线布线方法

在485总线的简单应用中，一般采用总线型的拓扑结构布线方式。但是在比较复杂的系统中，总线型拓扑结构的布线施工不但非常繁琐，而且还浪费了大量的连线。灵活利用485集线器或485中继器，可以将总线型的拓扑结构连接成星形或树型的拓扑结构。大大的方便了前期施工和后期的维修工作。