工業(yè)現(xiàn)場使用的智能儀表是隨著80年代初單片機(jī)技術(shù)的成熟而發(fā)展起來的,現(xiàn)在世界儀表市場基本被智能儀表所壟斷。究其原因就是企業(yè)信息化的需要,企業(yè)在儀表選型時其中的一個必要條件就是要具有聯(lián)網(wǎng)通信功能。（485通訊、以太網(wǎng)通訊、光仟通訊等等）
RS485網(wǎng)絡(luò)：RS485/MODBUS是現(xiàn)在流行的一種布網(wǎng)方式,其特點是實施簡單方便 ,而且現(xiàn)在支持RS485的儀表又特多,特別是在油品行業(yè)RS485/MODBUS簡直是一統(tǒng)天下,現(xiàn)在的儀表商也紛紛轉(zhuǎn)而支持RS485/MODBUS,原因很簡單,象原來的 HART儀表想買一個轉(zhuǎn)換口非常困難 而且價格昂貴,RS485的轉(zhuǎn)換接口就便宜的多而且種類繁多。至少在低端市場RS485/MODBUS還將是最主要的組網(wǎng)方式,近兩三年內(nèi)不會改變。
最初是數(shù)據(jù)模擬信號輸出簡單過程量,后來儀表接口是RS232接口,這種接口可以實現(xiàn)點對點的通信方式,但這種方式不能實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。隨后出現(xiàn)的RS485解決了這個問題RS485采用差分信號負(fù)邏輯,+2V～+6V表示“0”,- 6V～- 2V表示“1”。RS485有兩線制和四線制兩種接線,四線制只能實現(xiàn)點對點的通信方式,現(xiàn)很少采用,現(xiàn)在多采用的是兩線制接線方式,這種接線方式為總線式拓樸結(jié)構(gòu)在同一總線上最多可以掛接32個結(jié)點。
在RS485通信網(wǎng)絡(luò)中一般采用的是主從通信方式,即一個主機(jī)帶多個從機(jī)。很多情況下,連接RS-485通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“A”、“B”端連接起來。而忽略了信號地的連接,這種連接方法在許多場合是能正常工作的,但卻埋下了很大的隱患,
這有二個原因：
?。?）共模干擾問題： RS-485接口采用差分方式傳輸信號方式,并不需要相對于某個參照點來檢測信號,系統(tǒng)只需檢測兩線之間的電位差就可以了。但人們往往忽視了收發(fā)器有一定的共模電壓范圍,RS-485收發(fā)器共模電壓范圍為-7～+12V,只有滿足上述條件,整個網(wǎng)絡(luò)才能正常工作。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)線路中共模電壓超出此范圍時就會影響通信的穩(wěn)定可靠,甚至損壞接口。
?。?）EMI問題：發(fā)送驅(qū)動器輸出信號中的共模部分需要一個返回通路,如沒有一個低阻的返回通道（信號地）,就會以輻射的形式返回源端,整個總線就會像一個巨大的天線向外輻射電磁波
現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般采用終端匹配120歐姆電阻的手牽手總線型結(jié)構(gòu),不支持環(huán)形或星形網(wǎng)絡(luò)。在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時,請注意如下幾點：
?。?）采用一條雙絞線電纜作總線,將各個節(jié)點串接起來,從總線到每個節(jié)點的引出線長度應(yīng)盡量短,以便使引出線中的反射信號對總線信號的影響最低。有些網(wǎng)絡(luò)連接盡管不正確,在短距離、低速率仍可能正常工作,但隨著通信距離的延長或通信速率的提高,其不良影響會越來越嚴(yán)重,主要原因是信號在各支路末端反射后與原信號疊加,會造成信號質(zhì)量下降。
?。?）應(yīng)注意總線特性阻抗的連續(xù)性,在阻抗不連續(xù)點就會發(fā)生信號的反射。如下列幾種情況易產(chǎn)生這種不連續(xù)性：總線的不同區(qū)段采用了不同電纜,或某一段總線上有過多收發(fā)器緊靠在一起安裝,再者是過長的分支線引出到總線。
在工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)項目中，隨著自動化程度的提高和系統(tǒng)組網(wǎng)的需求，項目管理部門要求有主從兩個監(jiān)控中心可以查看，控制整個數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備。并且要求在每個監(jiān)控中心可以通過主機(jī)控制采集終端設(shè)備對整個工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，還要求可以通過服務(wù)器將工業(yè)現(xiàn)場采集終端設(shè)備的數(shù)據(jù)保存下來。所以就必須要求要多個數(shù)據(jù)采集設(shè)備可以并存于一個控制系統(tǒng)中。
工程商在施工過程中發(fā)現(xiàn)，如果將所有的采集終端設(shè)備簡單地并聯(lián)接在一個485總線上，由于各個主控設(shè)備存在電位差及485總線產(chǎn)生信號反射等原因，導(dǎo)致整個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)癱瘓從而不能使用，工程商采用深圳市天地華杰科技有限公司的485總線分割器，將多個主控的設(shè)備的485線連接到485共享器的輸入端口，通過其共享到一個485輸出端口上，由于485共享器輸入端口之間有光電隔離，并且采用獨立驅(qū)動的方式，從而可以有效的解決電位差及信號反射問題。從而使得多個數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備主機(jī)共存于一個控制系統(tǒng)中。
| SWT4485G |
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4路RS-485拖4口RS-485光隔交換機(jī)
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隔離5V供電 |
| HUB4485G |
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1路RS-485拖4口RS-485光隔集線器 | 隔離5V供電 |
| HUB8485G |
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光隔RS-485/232轉(zhuǎn)8路RS-485集線轉(zhuǎn)換器（新！）
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隔離5V供電 |
HUB4485G（RS485光隔集線器1拖4或8）是一款專為解決復(fù)雜電磁場環(huán)境下RS-485大系統(tǒng)要求而設(shè)計的RS-485總線分割集中器（HUB）。為了保證數(shù)據(jù)通訊的安全可靠，RS-485口端采用光電隔離技術(shù)，防止雷擊浪涌引入轉(zhuǎn)換板及設(shè)備，內(nèi)置的光電隔離器及600W浪涌保護(hù)電路，能夠提供2500V的隔離電壓，可以有效地抑制閃電（Lighting）和ESD，同時可以有效的防止雷擊和共地干擾，供電采用外接開關(guān)電源供電，安全可靠，非常適合戶外工程應(yīng)用。
RS-485工作模式采用的判別電路能夠自動感知數(shù)據(jù)流方向，并且自動的切換使能控制電路，輕松解決RS-485收發(fā)轉(zhuǎn)換時延問題。RS-485接口傳輸距離大于1200米、性能穩(wěn)定。廣泛用于高速公路收費系統(tǒng)，道路監(jiān)控系統(tǒng)及電力采集系統(tǒng)中，是一款性能卓越，價格優(yōu)良的數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換產(chǎn)品。
HUB4485G（RS485光隔集線器1拖4或8）提供星型RS-485總線連接。各端口都具有短路、開路保護(hù)。光電隔離2500V，用戶可以輕易改善RS-485總線結(jié)構(gòu)，分割網(wǎng)段，提高通信可靠性。當(dāng)雷擊或者設(shè)備故障產(chǎn)生時，出現(xiàn)問題的網(wǎng)段將被隔離，以確保其他網(wǎng)段的可靠性，有效縮短了網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)時間。合理的利用HUB4485G（RS485光隔集線器1拖4或8）可以助您設(shè)計出獨特的高可靠的RS-485系統(tǒng)。
要實現(xiàn)RS-485的星形組網(wǎng)（如圖6），必須采用RS-485的集線器（HUB）。首先介紹波仕的RS-485光隔1拖4口HUB（型號HUB4485G）用于組成RS-485星形網(wǎng)。HUB4485G還實現(xiàn)RS-485的上、下位機(jī)之間的光電隔離。
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4路RS-485拖4口RS-485光隔交換機(jī)
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隔離5V供電 |
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1路RS-485拖4口RS-485光隔集線器 | 隔離5V供電 |
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光隔RS-485/232轉(zhuǎn)8路RS-485集線轉(zhuǎn)換器（新！）
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隔離5V供電 |
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SWT4485G型
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HUB8485G型
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