Tutorial de protocolo de comunicación RS485 y Modbus

En los campos de control industrial, comunicación de energía e instrumentos inteligentes, la comunicación en serie se usa generalmente para el intercambio de datos. Inicialmente se adoptó la interfaz RS232. Debido a la complejidad del sitio industrial, varios equipos eléctricos generarán más interferencias electromagnéticas en el entorno, lo que provocará errores en la transmisión de la señal.

En 1979, Schneider Electric desarrolló un protocolo de bus Modbus para campos industriales. Ahora, muchas de las ocasiones de comunicación RS485 en la industria utilizan el protocolo Modbus, por lo que hoy aprenderemos sobre la comunicación RS485 y el protocolo de comunicación Modbus.

Comunicación RS485

1. De hecho, RS232 nació antes que RS485, pero RS232 también tiene deficiencias:

1) El nivel de señal de la interfaz es relativamente alto, alcanzando más de diez V, que es fácil de dañar el chip del circuito de interfaz y no es compatible con el nivel TTL, por lo que se debe agregar un circuito de conversión si está conectado con el circuito de un solo chip.

2) La línea de señal utilizada por la interfaz forma la comunicación en el modo de tierra común con otros dispositivos. Esta transmisión de modo de tierra común es propensa a la interferencia y el rendimiento antiinterferencias es relativamente débil.

3) La distancia y la velocidad de transmisión son limitadas y solo pueden comunicarse como máximo decenas de metros. Solo puede comunicarse entre dos puntos y no puede realizar una comunicación de red de varias máquinas.

2, en vista de las deficiencias de la interfaz RS232, han surgido nuevos estándares de interfaz como RS485. RS485 tiene las siguientes características:

1) El "1" lógico está representado por la diferencia de voltaje entre las dos líneas como más (2-6)V; la lógica "0" está representada por la diferencia de voltaje entre las dos líneas como -(2-6)V. El nivel de la señal de la interfaz es más bajo que el de RS232, por lo que no es fácil dañar el chip del circuito, y el nivel es compatible con el nivel TTL, que se puede conectar fácilmente al circuito TTL.

2) La velocidad de comunicación RS485 es rápida y la velocidad máxima de transmisión de datos es superior a 10 Mbps. Su estructura física interna adopta una combinación de controlador equilibrado y receptor de punto de control, lo que aumenta en gran medida la capacidad antiinterferencias.

3) La distancia máxima de transmisión puede alcanzar unos 1200 metros, pero la velocidad de transmisión y la distancia de transmisión son inversamente proporcionales. Solo la velocidad de transmisión inferior a 100 KB/s puede alcanzar la máxima distancia de comunicación. Si necesita transmitir distancias más largas, puede usar relés.

4) La comunicación entre varias máquinas se puede realizar mediante la creación de redes en el bus, y se permite colgar varios transceptores en el bus. Desde la perspectiva del chip RS485 existente, hay controladores que se pueden conectar a diferentes dispositivos, como 32, 64, 128 y 256.