【网络通信】rs信号超长距离通讯解决方案

1、rs485 信号超长距离通讯解决方案1 ：解决方案简介：rs-422 、 rs-485 与 rs-232 不一样，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为a,另一线定义为b。通常情况下，发送驱动器a 、 b 之间的正电平在+2+6v ，是一个逻辑状态，负电平在-2v6v ，是另一个逻辑状态。另有一个信号地 c,在rs-485中还有一 “使能”端，而在 rs-422中这是可用可不用的。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。 当“使能”端起作用时， 发送驱动器处于高阻状态， 称作“第三态”， 即它是有别于逻辑“ 1 ”与“ 0的第三态。由于 rs-

2、485 是从 rs-422 基础上发展而来的，所以 rs-485 许多电气规定与rs-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。 rs-485 可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信。 rs-485 总线，在要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用 rs-485 串行总线标准。 rs-485 采用平衡发送和差分接收， 因此具有抑制共模干扰的能力。 加上总线收发器具有高灵敏度， 能检测低至200mv的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。rs-485 采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。 rs-485 用于

3、多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。应用rs-485 可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32 台驱动器和32 台接收器。 rs-485 与 rs-422 的不同还在于其共模输出电压是不同的，rs-485是-7v至+12v 之间，而 rs-422在-7v至+7v之间；rs-485满足所有 rs-422 的规范， 所以 rs-485 的驱动器可以用在rs-422 网络中应用。 rs-485与 rs-422 一样，其最大传输距离约为 1219 米，最大传输速率为 10mbps 。平衡双绞线的长度与传输速率成反比， 在 100kbps 速率以下， 才可能使用规定最长的电缆长度。只有在很短的距离

4、下才能获得最高速率传输。一般100 米长双绞线最大传输速率仅为1mbpsrs-485 规范出现的时间比较早，尽管这种标准现在仍然普遍应用在工业自动化、 安放监控、数据采集、等等诸多的领域，但它也有其先天的缺陷，那就是它的电气标准的限制，导致rs-485 信号只能进行主、从结构的轮询方式通讯，通讯的实时性和可靠性稍差。同时在rs-485 网络中，当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。虽然rs-485 也是总线制通讯方式，但它的通讯距离也只在1200 米左右而形成信号的衰减，通常情况下，系统需要另外串接rs-485 的光电隔离中继器来做信号放大，如

5、果距离更远，那么 rs-485 中继器就需要像“接力棒”一样，在每个rs-485 信号衰减处，安装 rs-485 光隔中继器来解决信号传输问题。但这种解决方案有个重要的问题需要解决，因为没加一个rs-485 的光电隔离中继器， 那么都需要在串接电给中继器载入用以驱动的外接电源。但各种各样的应用中，并不是每个衰减点有可能方便的接入电源（比如在煤矿的井下系统） 。基于这个现状，会有用户采用光纤通讯的方式。但这个方案明显存在着布线昂贵，接口设备通常价格也比较高的问题。我公司根据客户的需求，现在提供了一个rs-485 在以双绞线作为通讯介质，半双工通讯、低速率模式下，可以将rs-485 信号传送 10

6、 公里以内的解决方案，产品名称为rs-485shorthaulmodem. 此方案不仅可以解决rs-485 点对点通讯， 而且还可以组成带有节点的总线制结构，此种通讯方式和通常的 rs-485 总线类似，在网络中每个挂有rs-485shorthaulmodem 的 rs-485 接 口 设 备 ， 甚 至 于 挂 接 我 公 司 生 产 的rs-232shorthaulmodem 的 rs-232 设备，均可与上位主控计算机以轮询的方式通讯。为保证网络的安全性，我公司提供的 rs-485shorthaulmodem 为工业级标准设计，不仅仅是信号的光电隔离，而且电源也是dc-dc 隔离转换，并

7、带有抗雷击元器件用以做 突 波 保 护 。 我 公 司 所 生 产 的 rs-485shorthaulmodem 和rs-232shorthaulmodem, 其核心原理就是将rs-485 或是 rs-232 电平转换成为rs-485shorthaulmodemcan ( controllerareanetwork) 总线电平，远端的rs-232shorthaulmodem, 再由 can 电平转换成为 rs-485 电平或 rs-232 电平，从而完成了 rs-485 或是 rs-232 信号的超远距离传输。因为众所周知， can 总线具有突出的可靠性、 实时性和灵活性。 can 总线通过

8、can 控制器接口芯片 82c250 的两个输出端 canh 和 canl 与物理总线相连， 而 canh 端的状态只能是高电平或悬浮状态，canl 端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现象在 rs-485 网络中，当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。而且 can 节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保证不会出现象在网络中，因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。 所以采用这种方式来解决rs-232/485 超远距离的通讯， 不失为一种稳定、可靠而且经济的解决方案。在rs-485 超远程的解决方案中，由于其产品性能的稳定可靠与低功耗的特征， 现已批量的应用于煤矿的井下考勤监控系统中去。