Tutorial do protocolo de comunicação RS485 e Modbus

Nos campos de controle industrial, comunicação de energia e instrumentos inteligentes, a comunicação serial geralmente é usada para troca de dados. A interface RS232 foi adotada inicialmente. Devido à complexidade do local industrial, diversos equipamentos elétricos irão gerar mais interferências eletromagnéticas no ambiente, o que levará a erros de transmissão do sinal.

Em 1979, a Schneider Electric desenvolveu um protocolo de barramento Modbus para campos industriais. Agora, muitas das ocasiões de comunicação RS485 na indústria usam o protocolo Modbus, então hoje vamos aprender sobre a comunicação RS485 e o protocolo de comunicação Modbus.

Comunicação RS485

1. Na verdade, o RS232 nasceu antes do RS485, mas o RS232 também tem deficiências:

1) O nível de sinal da interface é relativamente alto, chegando a mais de dez V, o que é fácil de danificar o chip do circuito de interface e não é compatível com o nível TTL, portanto, um circuito de conversão deve ser adicionado se estiver conectado com o circuito de chip único.

2) A linha de sinal utilizada pela interface forma a comunicação no modo terra comum com outros dispositivos. Esta transmissão de modo de terra comum é propensa a interferências e o desempenho anti-interferência é relativamente fraco.

3) A distância e a velocidade de transmissão são limitadas e só podem se comunicar no máximo dezenas de metros. Ele só pode se comunicar entre dois pontos e não pode realizar a comunicação de rede de várias máquinas.

2, em vista das deficiências da interface RS232, surgiram novos padrões de interface, como RS485. RS485 tem as seguintes características:

1) A lógica "1" é representada pela diferença de tensão entre as duas linhas como mais (2-6)V; a lógica "0" é representada pela diferença de tensão entre as duas linhas como -(2-6)V. O nível do sinal da interface é inferior ao do RS232, o que não é fácil de danificar o chip do circuito, e o nível é compatível com o nível TTL, que pode ser facilmente conectado ao circuito TTL.

2) A velocidade de comunicação RS485 é rápida e a taxa máxima de transmissão de dados está acima de 10Mbps. Sua estrutura física interna adota uma combinação de driver balanceado e receptor de check-point, o que aumenta muito a capacidade anti-interferência.

3) A distância máxima de transmissão pode chegar a cerca de 1200 metros, mas a taxa de transmissão e a distância de transmissão são inversamente proporcionais. Somente a taxa de transmissão abaixo de 100 KB/s pode atingir a distância máxima de comunicação. Se você precisar transmitir distâncias maiores, poderá usar relés.

4) A comunicação multimáquina pode ser realizada em rede no barramento, e vários transceptores podem ser pendurados no barramento. Do ponto de vista do chip RS485 existente, existem drivers que podem ser conectados a diferentes dispositivos, como 32, 64, 128 e 256.