隨著工業物聯網的推進,各行各業的RS485多主機通訊設備的數據都需要采集到平臺。但是很多智能控制器,如PLC、變頻器。都只有1個串口接口,沒有多余的通訊接口讓PLC、變頻器數據推送到平臺采集網關。RS485總線屬于半雙工接口,通信協議一般是輪訓方式、如MODBUS通訊協議。在同一時刻,只能發數據或者收數據。那么,RS485做主站時,一條總線上只允許一個設備做主站,RS485多主機通訊設備使用總線方式輪訓。
常見的RS485多主機通訊設備種類繁多,各個不同廠家的的PLC,水表,電表,溫控器,IO控制器變送器等。
工業設備一般都是實時通訊,在接口擴展時,不能影響原有設備的正常通訊,不能影響設備生產工作。串口服務器的作用是什么呢?
1、采集協議需求
RS485多主機通訊系統,對協議要求不高,只要是基于RS485總線的半雙工通訊協議,都可以實現擴展,甚至是RS232接口的半雙工通訊協議。如歐姆龍PLC通訊接口支持RS232接口,但是底層通訊協議為半雙工的MODBUS通訊協議。
2、根據需求,需要滿足兩個基本需求:設備支持485多主機通訊;
支持多個RS485通訊接口,至少需要3路RS485接口,1路給到原始從站設備,1路給到原始主站設備,1路給到擴展的主站設備。
第一步,解決485多主機通訊,在通訊系統時,同時2多或者多臺設備同時訪問從設備,都能返回實時有效數據數據。如圖3-1所示,2臺電腦,1個工控屏,通過上海卓嵐多串口服務器同時采集RS485總線上的10個IO控制器。3個主機采集的數據互補沖突,都是原始數據。
第二步,解決RS485擴展問題。多串口服務器支持串口、網絡之間的數據雙向轉換。既可以串口到網絡,也可以網絡到串口通訊。
四通道串口轉多串口服務器解決這個問題。第四通道接原始從站設備,工作模式為TCP服務器模式。第一通道接原始主站設備工作模式為TCP客戶端模式。第二通道接擴展的RS485接口,擴展的接口給平臺網關使用。
RS485有兩線制和四線制兩種接線,四線制只能實現點對點的通信方式,現很少采用,現在多采用的是兩線制接線方式,這種接線方式為總線式拓撲結構,在同一總線上最多可以掛接32個節點。
理想用線為雙絞線:半雙工的兩線最好用雙絞線中的一對,這樣兩線雙絞,加在兩線上的干擾電平抵消實現抗干擾效果。全雙工時接收兩線用一對,發送兩線用另一對。RS485沒有功率傳輸要求,所以對線徑要求不高。
實際工程中,通常采購室外阻水雙絞線保證線的保護性能。但有些工程商會用RVV線纜,這也是可以的,但抗干擾性要差些。這樣就有工程商采用RVVP線纜(帶屏蔽),這個并不好,因為線間電容的加大會影響傳輸質量,需要降低傳輸的波特率。
波特率的設置與線纜長度(含分支的總長)是有一定對應關系的,線路越長,波特率應該設置的更低比較穩定。
無論選擇什么樣的線纜,盡可能采用總線架構,減少星形連接,分支線盡可能短,盡量采用菊花鏈的連接方式,即總線接到第一個結點,再跳到下一個結點。
1、RS485信號線不可以和電源線一同走線。在實際施工當中,由于走線都是通過管線走的,施工方有的時候為了圖方便,直接將RS485信號線和電源線綁在一起,由于強電具有強烈的電磁信號對弱電進行干擾,從而導致RS485信號不穩定,導致通信不穩定。
2、485信號線可以使用屏蔽線作為布線,也可以使用非屏蔽線作為布線。由于485信號是利用差模傳輸的,即由485+與485-的電壓差來作為信號傳輸。
是的,串口服務器可以連接多個RS485設備。串口服務器是一種網絡設備,它通過TCP/IP協議將串口設備連接到網絡中。通過串口服務器,你可以遠程管理和控制多個RS485設備,實現數據傳輸和通信。一些串口服務器支持多口串口,可以同時連接多個RS485設備。另外,一些串口服務器還支持虛擬串口技術,可以通過軟件模擬多個虛擬串口,從而拓展連接的RS485設備數量。因此,通過串口服務器,你可以實現多個RS485設備的連接和管理。