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RS485總線電纜參數(shù)來源:天津市電纜總廠*分廠    作者:畢敬軒   發(fā)布時(shí)間: 2013-1-7 22:01:02   224 次瀏覽  

RS485總線簡介
1.1 RS485 總線簡介
RS-485 標(biāo)準(zhǔn)是由兩個(gè)行業(yè)協(xié)會共同制訂和開發(fā)的，即EIA—電子工業(yè)協(xié)會和TIA—通訊工業(yè)協(xié)會。EIA 曾經(jīng)在它所有標(biāo)準(zhǔn)前面加上RS 前綴英文Rcommended standard 的縮寫，因此許多工程師一直延用這種名稱。
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1.2 RS485 總線應(yīng)用場合
       RS-485 總線作為一種多點(diǎn)差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)碾姎庖?guī)范，已成為業(yè)界應(yīng)用為廣泛的標(biāo)準(zhǔn)通信接口之一。這種通信接口允許在簡單的一對雙絞線上進(jìn)行多點(diǎn)雙向通信，它所具有的噪聲抑制能力、數(shù)據(jù)傳輸速率、電纜長度及可靠性是其他標(biāo)準(zhǔn)*的。正因?yàn)榇?，許多不同領(lǐng)域都采用RS-485 作為數(shù)據(jù)傳輸鏈路。例如：汽車電子、電信設(shè)備局域網(wǎng)、智能樓宇等都經(jīng)?？梢砸姷骄哂蠷S-485 接口電路的設(shè)備。這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)得到廣泛接受的另外一個(gè)原因是它的通用性RS-485 標(biāo)準(zhǔn)只對接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件電纜或協(xié)議，在此基礎(chǔ)上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議，如MODBUS協(xié)議。
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1.3 RS485 總線電氣性能
RS485 總線電氣性能見表 0.1：
表 0.1 RS485 總線電氣性能

性能指標(biāo)
 RS485總線
 ：
工作模式
 差分傳輸（平衡傳輸）
 
允許的收發(fā)器數(shù)目
 32（受芯片驅(qū)動能力限制）
 
大電纜長度
 4000英尺（1219米）
 
高數(shù)據(jù)速率
 10Mbps
 ：
小驅(qū)動輸出電壓范圍
 ±1.5V
 
大驅(qū)動輸出電壓范圍
 ±5V
 
大輸出短路電流
 250mA
 
大輸入電流
 1.0mA/12Vin
 
-0.8mA/-7Vin
 
：
 
驅(qū)動器輸出阻抗
 54歐
 
輸入端電容
 ≤50pF
 
接收器輸入靈敏度
 ±200mV
 
接收器小輸入阻抗
 12k
 
接收器輸入電壓范圍
 -7V~+12V
 
接收器輸出邏輯高
 >200mV
 
接收器輸出邏輯低
 <200mV
 

1.4 RS485 總線缺點(diǎn)
● RS485 總線的通訊容量較少，理論上多僅容許接入32 個(gè)設(shè)備，不適于以樓宇為結(jié)點(diǎn)
的多用戶容量要求。
● RS485 總線的通訊速率低，常用波特率為9600bps。而且其速率與通訊距離有直接關(guān)系，
當(dāng)達(dá)到數(shù)百米以上通訊距離時(shí)，其可靠通訊速率<1200bps。
● RS485 芯片功耗較大，靜態(tài)功耗達(dá)到2-3mA，工作電流（發(fā)送）達(dá)到20mA，若加上偏置電阻及終端電阻，工作電流會更大。增加了線路電壓降，不利于遠(yuǎn)程布線。
● RS485 總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)只能以串行布線，不能構(gòu)成星形等任意分支。串行布線對于小區(qū)
實(shí)際布線設(shè)計(jì)及施工造成很大難度，不遵循串行布線規(guī)則又將大大降低通訊的穩(wěn)定性。
● RS485 總線自身的電氣性能決定了其在實(shí)際工程應(yīng)用中穩(wěn)定性較差，在多節(jié)點(diǎn)、長距離
場合需對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行阻抗匹配等調(diào)試，增添工程復(fù)雜性。
● RS485 總線通常不帶隔離，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上某一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障會導(dǎo)致系統(tǒng)整體或局部的癱瘓，
而且又難以判斷其故障位置。
● RS485 總線采用主機(jī)輪詢方式，這樣會造成以下的弊端：
1） 通信的吞吐量較低，不適用于通信量要求較大（或平均通信量較低，但呈突發(fā)式的）
場合。
2） 系統(tǒng)較大時(shí)，實(shí)時(shí)性較差。
3） 主機(jī)不停地輪詢各從機(jī)，每個(gè)從機(jī)都必須對主機(jī)的所有查詢作出分析，以決定是否
回應(yīng)主機(jī)，勢必增加各從機(jī)的系統(tǒng)開銷。
4） 當(dāng)從機(jī)之間需要進(jìn)行通信時(shí)，必須通過主機(jī)，增加了從機(jī)間通信的難度及主機(jī)負(fù)擔(dān)。
● RS485 總線長距離傳輸（1200 米以上）時(shí)一般暴露于戶外，極易因?yàn)槔讚舻仍蛞脒^電
壓。RS485 收發(fā)器工作電壓較低（5V 左右），其本身耐壓也非常低（-7V~+12V），一旦
過壓引入，就會擊穿損壞。通信節(jié)點(diǎn)受損后無法恢復(fù)，因此必須采取多種措施加以保護(hù)。

1.5 RS485 總線安裝布線注意事項(xiàng)
● 采用一條雙絞線電纜作總線，將各個(gè)節(jié)點(diǎn)串接起來，從總線到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的引出線長度應(yīng)
盡量短，以便使引出線中的反射信號對總線信號的影響低。
● 注意總線特性阻抗的連續(xù)性，在阻抗不連續(xù)點(diǎn)就會發(fā)生信號的反射。下列幾種情況易產(chǎn)
生這種不連續(xù)性：總線的不同區(qū)段采用了不同電纜、某一段總線上有過多收發(fā)器緊靠在
一起安裝，再者是過長的分支線引出到總線。
● RS485 總線當(dāng)空閑或開路時(shí)，會導(dǎo)致接收器誤觸發(fā)。因此接收器一端應(yīng)加偏置電阻，將
總線設(shè)定在一個(gè)確定的狀態(tài)。
● RS485 總線長距離通訊時(shí)由于阻抗不匹配會引起信號反射，必須在電纜的末端跨接一個(gè)
與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電阻（通常為120 Ω ），使電纜的阻抗連續(xù)。
● RS485 接地注意事項(xiàng)：
1） 共模干擾問題：RS-485 接口采用差分方式傳輸信號方式，系統(tǒng)只需檢測兩線之間的
電位差就可以了。RS-485 收發(fā)器共模電壓范圍為-7～+12V。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)線路中共模電壓超出此范圍時(shí)就會影響通信的穩(wěn)定可靠，甚至損壞接口。
2） EMI 電磁干擾問題：發(fā)送驅(qū)動器輸出信號中的共模部分需要一個(gè)返回通路，如沒有
一個(gè)低阻的返回通道（信號地），就會以輻射的形式返回源端，整個(gè)總線就會像一
個(gè)巨大的天線向外輻射電磁波。
因此整個(gè)RS-485 網(wǎng)絡(luò)必須有一條低阻的信號地將兩個(gè)接口的工作地連接起來，使
共模干擾電壓被短路。
● RS485 總線長距離通訊時(shí)易受強(qiáng)信號干擾，所以應(yīng)加保護(hù)措施，可選擇的方法如下：
1） 隔離保護(hù)方法：
采用高頻變壓器、光耦等元件實(shí)現(xiàn)接口的電氣隔離。將瞬態(tài)高壓轉(zhuǎn)移到隔離接口中的電隔離層上，不會產(chǎn)生損害性的浪涌電流，起到保護(hù)接口的作用。
2） 旁路保護(hù)方法：：
利用瞬態(tài)抑制元件（如TVS、MOV、氣體放電管等）將危害性的瞬態(tài)能量旁路到大地。
● RS485 總線上每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)上采取保護(hù)措施，如：在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的A、B 線上串聯(lián)一個(gè)10
歐姆的隔離電阻，可以防止某個(gè)節(jié)點(diǎn)損壞后影響整條線路的通信功能。
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1.6 RS485 總線節(jié)能方法
● 減小每幀數(shù)據(jù)發(fā)送量。
● 收發(fā)器處于空閑模式時(shí)必須關(guān)閉它的發(fā)送驅(qū)動器，以減小功率消耗。：
● 選擇具有失效保護(hù)功能的低功耗器件（不需加偏置電阻）。
● 通訊距離短、通訊速率不高的場合不需加終端電阻。
● 網(wǎng)絡(luò)終端采用RC 阻容匹配或肖特基二極管方式代替終端電阻可有效減小電流消耗。
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鐵路信號電纜產(chǎn)品說明 　　
一、鐵路信號電纜： 適用于額定電壓交流500V或直流1000V及以下傳輸鐵路信號、音頻信號或自動信號裝置的控制電路，其中綜合護(hù)套、鋁護(hù)套鐵路信號電纜具有一定的屏蔽性能，適宜于電氣化區(qū)段或其它有強(qiáng)電干擾的地區(qū)敷設(shè)。 ?。?
二、使用特性：（1） 電纜的使用環(huán)境溫度為-40℃~+60℃ 　
（2 ）電纜導(dǎo)體*工作溫度應(yīng)不超過+70℃。 　　
（3） 電纜敷設(shè)環(huán)境溫度：聚氯乙烯外護(hù)套電纜應(yīng)不低于0℃;聚乙烯外護(hù)套電纜應(yīng)不低于-20℃。 ?。?　
（4） 電纜的允許彎曲半徑：非鎧裝電纜應(yīng)不小于電纜外徑的10倍；鎧裝電纜應(yīng)不小于電纜外徑的15倍。 　　
（5） 綜合護(hù)套鐵路信號電纜的理想屏蔽系數(shù)≤0.8；鋁護(hù)套鐵路信號電纜的理想屏蔽系數(shù)≤0.3 　?。?
三、交貨長度500m及以上的電纜應(yīng)不少于總交貨長度的50%;50~250m的短段電纜交貨長度應(yīng)不超過總交貨長度的5%; 電纜長度計(jì)量誤差應(yīng)不超過±0.5%。根據(jù)雙方協(xié)商規(guī)定的長度交貨 　
鐵路信號電纜規(guī)格（4---61）芯X 1.0mm 　　信號電纜型號的識別　1.信號電纜按護(hù)套類型包括塑料護(hù)套（PTY03、 PTY23）、綜合護(hù)套（PTYA23、PTYA22）、