RS485电缆, RS485电缆的分类, RS485电缆参数指标等

RS485电缆      RS-485采用半双工工作方式，支持多点数据通信。RS485电缆网络拓扑一般采用终端匹配的电缆型结构。即采用一条电缆将各个节点串接起来，不支持环形或星型网络。 RS485电缆采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上电缆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。 有些RS485电缆收发器修改输入阻抗以便允许将多达8倍以上的节点数连接到相同电缆。RS485电缆最常见的应用是在工业环境下可编程逻辑控制器内部之间的通信。

目录

• RS485电缆标准
• RS485电缆的理论
• RS485电缆布线规范
• RS485电缆运用存在的问题

•      RS485电缆采用平衡发送和差分接收方式实现通信：发送端将串行口的TTL电平信号转换成差分信号A,B两路输出，经过线缆传输之后在接收端将差分信号还原成TTL电平信号。由于传输线通常使用双绞线，又是差分传输，所以又极强的抗共模干扰的能力，电缆收发器灵敏度很高，可以检测到低至200mV电压。故传输信号在千米之外都是可以恢复。RS485电缆最大的通信距离约为1219M，最大传输速率为10Mb/S，传输速率与传输距离成反比，在100Kb/S的传输速率下，才可以达到最大的通信距离，如果需传输更长的距离，需要加RS485电缆中继器。RS485电缆采用半双工工作方式，支持多点数据通信。RS485电缆网络拓扑一般采用终端匹配的电缆型结构。即采用一条电缆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集线器才可以。RS485电缆一般最大支持32个节点，如果使用特制的RS485电缆芯片，可以达到128个或者256个节点，最大的可以支持到400个节点。

• 　　在自动化领域，随着分布式控制系统的发展，迫切需要一种电缆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RS485电缆标准。

　　RS485电缆标准采有用平衡式发送，差分式接收的数据收发器来驱动电缆，具体规格要求：

　　1. 接收器的输入电阻RIN≥12kΩ

　　2. 驱动器能输出±7V的共模电压

　　3.输入端的电容≤50pF

　　4. 在节点数为32个，配置了120Ω的终端电阻的情况下，驱动器至少还能输出电压1.5V（终端电阻的大小与所用双绞线的参数有关）

　　5.接收器的输入灵敏度为200mV（即（V+）-（V-）≥0.2V，表示信号"0"；（V+）-（V-）≤-0.2V，表示信号"1"）

　　因为RS-485的远距离、多节点（32个）以及传输线成本低的特性，使得EIA RS485电缆成为工业应用中数据传输的首选标准。基于此，RS485电缆的自动化领域的应用非常广泛，但是在实际工程中RS485电缆运用仍然存在着很多问题，影响了工程的质量，为工程施工带来了很多的不方便。

• 　　1.485电缆必须要接地。在很多技术文档中，都提到485电缆必须要接地，但是没有详细的提出如何接地。严格的说，485电缆必须要单点可靠接地。单点就是整个485电缆上只能是有一个点接地，不能多点接地，因为将其接地是因为要将地线（一般都是屏蔽线作地线）上的电压保持一致，防止共模干扰，如果多点接地适得其反。可靠接地时整个485线路的地线必须要有良好的接触，从而保证电压一致，因为在实际施工中，为了接线方便，将线剪成多段再连接，但是没有将屏蔽线作良好的连接，从而使得其地线分成了多段，电压不能保持一致，导致共模干扰。

　　2. RS485电缆可以和强电电源线一同走线。在实际施工当中，由于走线都是通过管线走的，施工方有的时候为了图方便，直接将RS485电缆和电源线绑在一起，由于强电具有强烈的电磁信号对弱电进行干扰，从而导致RS485电缆不稳定，导致通信不稳定。

　　3.选择使用普通的超五类屏蔽双绞线即网线就可以。由于原材料价格上涨，导致现在市场上的线材鱼龙混杂，有不良商人利用某种合金来顶替铜丝来做网线，在外面镀铜以蒙混客户。具体区别方法：看网线截面，如果是铜色的话，就是铜丝，如为白色，则是用合金以次充好。合金一般比较脆，容易断，而且导电性远不如铜丝，很容易在工程施工中造成问题。线材一般那建议选择标准的RS485电缆，其为屏蔽双绞线，传输线不是像网线那样为单股的铜丝，而是多股铜丝绞在一起形成一根线，从而即使某根小铜丝断掉，也不会影响整个的使用。

　　4. RS485电缆可以使用平行线作为布线，也可以使用非屏蔽线作为布线。由于485信号是利用差模传输的，即由485+与485-的电压差来作为信号传输。如果外部有一个干扰源对其进行干扰，使用双绞线进行RS485电缆信号传输的时候，由于其双绞，干扰对于485+，485-的干扰效果都是一样的，那电压差依然是不变的，对于RS485电缆信号的干扰缩到了最小。同样的道理，如果有屏蔽线起到屏蔽作用的话，外部干扰源对于其的干扰影响也可以尽可能的缩小。

　　5. RS485电缆布线可以任意布设成星型接线与树形接线。RS485电缆布线规范是必须要手牵手的布线，一旦没有借助RS485电缆集线器和RS485电缆中继器直接布设成星型连接和树形连接，很容易造成信号反射导致电缆不稳定。很多施工方在RS485电缆布线过程中，使用了星型接线和树形接线，有的时候整个系统非常稳定，但是有的时候则总是出现问题，又很难查找原因，一般都是由于不规范布线所引起的。如果由于现场的限制，必须要进行星型连接或者树形连接，可以使用深圳市富永通科技有限公司的RS485电缆集线器和RS485电缆中继器解决相关问题，相关参考页面如下：485电缆星型连接，485电缆树形拓扑结构。

• 　　1、 阻抗不连续

　　信号在传输过程中如果遇到阻抗突变，信号在这个地方就会引起反射，这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就是尽量保持传输线阻抗连续，实际工程中在电缆线的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻的原理就是为了减小信号反射。

　　从理论上分析，在传输电缆的末端只要跨接了与电缆特性阻抗相匹配的终端电阻，就能有效的减少信号反射。但是，在实现应用中，由于传输电缆的特性阻抗与通讯波特率等应用环境有关，特性阻抗不可能与终端电阻完全相等，因此或多或少的信号反射还会存在。信号反射对数据传输的影响，归根结底是因为反射信号触发了接收器输入端的比较器，使接收器收到了错误的信号，导致CRC校验错误或整个数据帧错误。这种情况是无法改变的，只有尽量去避免它。

　　2、RS485电缆接地问题

　　仅仅用一对双绞线将各个接口的A、B端连接起来，而不对RS485电缆通信链路的信号接地，在某些情况下也可以工作，但给系统埋下了隐患。RS485电缆接口采用差分方式传输信号并不需要对于某个参照点来检测信号系统，只需检测两线之间的电位差就可以了。但应该注意的是收发器只有在共模电压不超出一定范围（-7V至+12V）的条件下才能正常工作。当共模电压超出此范围，就会影响通信的可靠直至损坏接口。如图1所示，当发送器A向接收器B发送数据时，发送器A的输出共模电压为VOS，由于两个系统具有各自独立的接地系统存在着地电位差VGPD，那么接收器输入端的共模电压就会达到VCM=VOS+VGPD。RS-485标准规定VOS≤3V，但VGPD可能会有很大幅度（十几伏甚至数十伏），并可能伴有强干扰信号致使接收器共模输入VCM超出正常围，在信号线上产生干扰电流轻则影响正常通信，重则损坏设备。

　　3、RS485电缆结构及传输距离

　　RS485电缆支持半双工或全双工模式。网络拓扑一般采用终端匹配的电缆型结构不支持环形或星形网络，最好采用一条电缆将各个节点串接起来。从电缆到每个节点的引出线长度应尽量短，以便使引出线中的反射信号对电缆信号的影响最低。在使用RS485电缆接口时，对于特定的传输线经，从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数，这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。当数据信号速率降低到90Kbit/S以下时，假定最大允许的信号损失为6dBV时，则电缆长度被限制在1200M。实际上，在实用时是完全可以取得比它大的电缆长度。当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。