1.Panoramica del bus RS-232
L'interfaccia RS232 è conforme allo standard di interfaccia per la comunicazione dati seriale stabilito dalla Electronic Industries Alliance (EIA) degli Stati Uniti. Il nome completo del numero originale è EIA-RS-232 (232, RS-232 in breve). RS232 è ampiamente utilizzato per la connessione periferica dell'interfaccia seriale del computer. Cavi di collegamento e caratteristiche meccaniche, elettriche, funzioni del segnale e processi di trasmissione.
Le velocità di trasmissione dati specificate dallo standard RS-232-C sono 50, 75, 100, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 baud al secondo.
2. Caratteristiche della comunicazione seriale RS232
RS-232 è una delle principali interfacce di comunicazione seriale. Poiché lo standard di interfaccia RS-232 è apparso prima, è inevitabile che vi siano alcune carenze, principalmente i seguenti punti:
(1) Il valore del livello del segnale dell'interfaccia è elevato, il che può danneggiare facilmente il chip del circuito di interfaccia. La tensione di qualsiasi linea di segnale dell'interfaccia RS-232 è una relazione logica negativa. Cioè: "1" logico è -3~-12V; "0" logico: +3~+12V e la tolleranza al rumore è 2V. Cioè, il ricevitore deve riconoscere i segnali superiori a +3V come "0" logico e i segnali inferiori a -3V come "1" logico. Il livello TTL è 5 V per la logica positiva e 0 per la logica negativa. È incompatibile con il livello TTL, quindi è necessario un circuito di conversione del livello per connettersi al circuito TTL.
(2) La velocità di trasmissione è bassa. Nella trasmissione asincrona il bit rate è di 20 Kbps;
(3) L'interfaccia utilizza una linea di segnale e una linea di ritorno del segnale per formare una forma di trasmissione di terra comune. Questa trasmissione di terra comune è soggetta a interferenze di modo comune, quindi l'interferenza anti-rumore è debole.
(4) La distanza di trasmissione è limitata. Il valore standard della distanza massima di trasmissione è di 50 piedi, infatti può essere utilizzata solo per circa 15 metri.
2. Comunicazione seriale RS485
1. Panoramica dell'interfaccia RS485
Quando la distanza di comunicazione deve essere compresa tra decine di metri e migliaia di metri, il bus seriale RS485 è ampiamente utilizzato. L'interfaccia RS485 utilizza trasmissione bilanciata e ricezione differenziale, quindi ha la capacità di sopprimere le interferenze di modo comune. Inoltre, il ricetrasmettitore del bus ha un'elevata sensibilità e può rilevare tensioni fino a 200 mV, quindi il segnale di trasmissione può essere recuperato a migliaia di metri di distanza.
2. Caratteristiche della comunicazione seriale RS485
La comunicazione seriale RS485 è molto comoda per l'interconnessione multi-punto, che può risparmiare molte linee di segnale. La comunicazione seriale RS485 può essere utilizzata per formare un sistema distribuito tramite rete. Considerando i difetti dell'RS-232-C, il nuovo standard RS-485 presenta le seguenti caratteristiche:
(1) Caratteristiche elettriche di RS485: L'"1" logico è rappresentato da una differenza di tensione da +2V a +6V tra le due linee, mentre lo "0" logico è rappresentato da una differenza di tensione da -6V a -2V tra le due linee. Il livello del segnale di interfaccia è inferiore a quello di RS-232-C, quindi non è facile danneggiare il chip del circuito di interfaccia e questo livello è compatibile con il livello TTL, che è conveniente per la connessione con il circuito TTL.
(2) L'interfaccia RS485 utilizza una combinazione di un driver bilanciato e un ricevitore differenziale, che ha una forte capacità anti-interferenza di modo comune, ovvero buone prestazioni anti-rumore.
(3) La distanza di trasmissione massima dell'interfaccia RS485 è di 4000 piedi come standard, ma in realtà può raggiungere i 3000 metri.
L'interfaccia RS232 è full-duplex, l'interfaccia RS485 è half-duplex.
Diverse modalità di trasmissione. La comunicazione RS-232 adotta la modalità di trasmissione non bilanciata (trasmissione a terminazione singola), la comunicazione RS-485 adotta la trasmissione bilanciata (modalità di trasmissione differenziale).
Diverse distanze di comunicazione. La distanza di trasmissione RS-232 è più breve (il valore standard della distanza di trasmissione massima è 15 metri), la distanza di trasmissione RS-485 è più lunga (la distanza di trasmissione massima è 1200 metri).
Differenza nelle linee di comunicazione. RS-232 utilizza un doppino intrecciato a tre-core, un cavo schermato a tre-core, ecc., RS-485 utilizza un doppino intrecciato a due core, un cavo schermato a due core, ecc.
4. Protocollo di comunicazione Modbus
Modbus è un protocollo di comunicazione, mentre le interfacce RS-232 e RS-485 possono rappresentare solo il livello fisico del mezzo e il livello di collegamento della comunicazione. Il protocollo Modbus supporta i tradizionali dispositivi RS-232, RS-485 ed Ethernet. Molte apparecchiature industriali, inclusi PLC, DCS, strumenti intelligenti, ecc., utilizzano il protocollo Modbus come standard di comunicazione tra loro.
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