通信方式
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PLC通信接口异常故障解决方法
电气控制类 物以稀为贵 2017-03-09 13:55 发表了文章
1、常见的故障现象
当PLC的rs-485口经非隔离的pc/ppi电缆与电脑连接、plc与plc之间连接或plc与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生，较常见的损坏情况如下：
(1)r1或r2被烧断，z1、z2和sn75176完好。这是由于有较大的瞬态干扰电流经r1或r2、桥式整流、z1或z1到地，z1、z2能承受最大10a电流的冲击，而该电流在r1或r2上产生的瞬态功率为：102×10=1000w，当然会将其烧断。
(2)sn75176损坏，r1、r2和z1、z2完好。这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于z1、z2的动作速度造成的，静电无处不在，仅人体模式也会产生±15kv的静电。
(3)z1或z2、sn75176损坏，r1和r2完好。这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将z1或z2和sn75176击穿，由于电流较小和发生时间较短因而r1、r2不至于发热烧断。
2、故障的原因分析
由1中的分析得知plc接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成，产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂，如由于plc内部24v电源和5v电源共地，24v电源的输出端子l+、m为其它设备混合供电可能导致地电位变化，从而造成共模电压超出允许范围。所以eia-485标准要求将各个rs485接口的信号地用一条低阻值导线连接在一起以保证各节点的地电位相等，消除地线环流。
(1)当带电插拔未隔离的连接电缆时，由于两端电位不相等电路中又存在诸多电感、电容之类的器件，插拔瞬间必然产生瞬态过电压或过电流。基于此考虑，在进行通信接头插拔的时候，尽量使设备处于断电状态。
(2)连接在rs-485总线上的其它设备产生的瞬态过电压或过电流同样会流入到plc，总线上连接的设备站点数越多，产生瞬态过电压的因素也越多。
(3)当通信线路较长或有室外架空线时，雷电是必须考虑的干扰。雷电是主要的自然干扰源，雷电产生的干扰可以传输到数千公里以外的地方。雷电干扰的时域波形叠加成随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲，这个能量巨大的尖峰脉冲必然会在线路上造成过电压，造成plc等通信网中所连设备的损坏，应该加以避免或降低损坏程度，减少损失。
3、解决方法
1.从plc内部考虑
(1)采用隔离的dc/dc将24v电源和5v电源隔离，我们分析了三菱、欧姆龙、施耐德plc以及西门子的profibus接口均是如此
(2)选用带静电保护、过热保护、输入失效保护等保护措施完善的高挡次rs-485芯片，如：sn65hvd1176d、max3468esa等，这些芯片价格一般在十几元至几十元，而sn75176的价格仅为1.5元。
(3)采用响应速度更快、承受瞬态功率更大的新型保护器件tvs或bl浪涌吸收器，如p6ke6.8ca的钳制电压为6.8v，承受瞬态功率为500w，bl器件则可抗击4000a以上大电流冲击。若使用不带故障保护的芯片，如sn75176，可在软件上作一些处理，从而避免通信异常。即在进入正常的数据通信之前，由主机预先将总线驱动为大于+200mv，并保持一段时间，使所有节点的接收器产生高电平输出。这样，在发出有效数据时，所有接收器能够正确地接收到起始位，进而接收到完整的数据。
(4)r1和r2采用正温度系数的自恢复保险ptc，如jk60-010，正常情况下的电阻值为5欧，并不影响正常通信，当受到浪涌冲击时，大电流流过ptc和保护器件tvs(或bl)，ptc的电阻值将骤然增大，使浪涌电流迅速减小。
2.从plc外部考虑
(1)使用隔离的pc/ppi电缆，尽量不用廉价的非隔离电缆(特别是在工业现场)。西门子公司早期出产的pc/ppi电缆(6es7901-3bf00-0xa0)是不隔离的，现在也改成隔离的电缆了。
(2)plc的rs-485口联网时采用隔离的总线连接器，如pfb-g，速率为0～1.5mbps自动适应，外形和使用方法与西门子非隔离的总线连接相同。
(3)与plc联网的第三方设备，如变频器、触摸屏等的rs-485口均使用rs-485隔离器bh-485g进行隔离，这样各rs-485节点之间就无“电”的联系，也无地线环流产生，即使某个节点损坏也不会连带其它节点损坏。
(4)良好的接地是工控系统安全可靠运行的重要条件，对于工业通信网络更是如此。在工业通信网络中，至少有三种分开的地线，通过一点接地。第一条是低电平电路地线(即信号地线)，包括数字地、模拟地、信号地和直流地等;第二条是噪声地线，即继电器、电动机、高功率电路的地线;第三条是机壳接地点，专供机械外壳、机身、机架、地盘使用，此地线应该和交流电源的地线相接。交流电源地线应和保护地线相连，以达到避免因公告地线各点点位不均所产生的干扰。rs-485通信线采用profibus总线专用屏蔽电缆，保证屏蔽层接到每台设备的外壳并最后接大地。
(5)对于有架空线的系统，总线上最好设置专门的防雷击设施。
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当PLC的rs-485口经非隔离的pc/ppi电缆与电脑连接、plc与plc之间连接或plc与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生，较常见的损坏情况如下：
(1)r1或r2被烧断，z1、z2和sn75176完好。这是由于有较大的瞬态干扰电流经r1或r2、桥式整流、z1或z1到地，z1、z2能承受最大10a电流的冲击，而该电流在r1或r2上产生的瞬态功率为：102×10=1000w，当然会将其烧断。
(2)sn75176损坏，r1、r2和z1、z2完好。这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于z1、z2的动作速度造成的，静电无处不在，仅人体模式也会产生±15kv的静电。
(3)z1或z2、sn75176损坏，r1和r2完好。这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将z1或z2和sn75176击穿，由于电流较小和发生时间较短因而r1、r2不至于发热烧断。
2、故障的原因分析
由1中的分析得知plc接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成，产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂，如由于plc内部24v电源和5v电源共地，24v电源的输出端子l+、m为其它设备混合供电可能导致地电位变化，从而造成共模电压超出允许范围。所以eia-485标准要求将各个rs485接口的信号地用一条低阻值导线连接在一起以保证各节点的地电位相等，消除地线环流。
(1)当带电插拔未隔离的连接电缆时，由于两端电位不相等电路中又存在诸多电感、电容之类的器件，插拔瞬间必然产生瞬态过电压或过电流。基于此考虑，在进行通信接头插拔的时候，尽量使设备处于断电状态。
(2)连接在rs-485总线上的其它设备产生的瞬态过电压或过电流同样会流入到plc，总线上连接的设备站点数越多，产生瞬态过电压的因素也越多。
(3)当通信线路较长或有室外架空线时，雷电是必须考虑的干扰。雷电是主要的自然干扰源，雷电产生的干扰可以传输到数千公里以外的地方。雷电干扰的时域波形叠加成随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲，这个能量巨大的尖峰脉冲必然会在线路上造成过电压，造成plc等通信网中所连设备的损坏，应该加以避免或降低损坏程度，减少损失。
3、解决方法
1.从plc内部考虑
(1)采用隔离的dc/dc将24v电源和5v电源隔离，我们分析了三菱、欧姆龙、施耐德plc以及西门子的profibus接口均是如此
(2)选用带静电保护、过热保护、输入失效保护等保护措施完善的高挡次rs-485芯片，如：sn65hvd1176d、max3468esa等，这些芯片价格一般在十几元至几十元，而sn75176的价格仅为1.5元。
(3)采用响应速度更快、承受瞬态功率更大的新型保护器件tvs或bl浪涌吸收器，如p6ke6.8ca的钳制电压为6.8v，承受瞬态功率为500w，bl器件则可抗击4000a以上大电流冲击。若使用不带故障保护的芯片，如sn75176，可在软件上作一些处理，从而避免通信异常。即在进入正常的数据通信之前，由主机预先将总线驱动为大于+200mv，并保持一段时间，使所有节点的接收器产生高电平输出。这样，在发出有效数据时，所有接收器能够正确地接收到起始位，进而接收到完整的数据。
(4)r1和r2采用正温度系数的自恢复保险ptc，如jk60-010，正常情况下的电阻值为5欧，并不影响正常通信，当受到浪涌冲击时，大电流流过ptc和保护器件tvs(或bl)，ptc的电阻值将骤然增大，使浪涌电流迅速减小。
2.从plc外部考虑
(1)使用隔离的pc/ppi电缆，尽量不用廉价的非隔离电缆(特别是在工业现场)。西门子公司早期出产的pc/ppi电缆(6es7901-3bf00-0xa0)是不隔离的，现在也改成隔离的电缆了。
(2)plc的rs-485口联网时采用隔离的总线连接器，如pfb-g，速率为0～1.5mbps自动适应，外形和使用方法与西门子非隔离的总线连接相同。
(3)与plc联网的第三方设备，如变频器、触摸屏等的rs-485口均使用rs-485隔离器bh-485g进行隔离，这样各rs-485节点之间就无“电”的联系，也无地线环流产生，即使某个节点损坏也不会连带其它节点损坏。
(4)良好的接地是工控系统安全可靠运行的重要条件，对于工业通信网络更是如此。在工业通信网络中，至少有三种分开的地线，通过一点接地。第一条是低电平电路地线(即信号地线)，包括数字地、模拟地、信号地和直流地等;第二条是噪声地线，即继电器、电动机、高功率电路的地线;第三条是机壳接地点，专供机械外壳、机身、机架、地盘使用，此地线应该和交流电源的地线相接。交流电源地线应和保护地线相连，以达到避免因公告地线各点点位不均所产生的干扰。rs-485通信线采用profibus总线专用屏蔽电缆，保证屏蔽层接到每台设备的外壳并最后接大地。
(5)对于有架空线的系统，总线上最好设置专门的防雷击设施。
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1、常见的故障现象
当PLC的rs-485口经非隔离的pc/ppi电缆与电脑连接、plc与plc之间连接或plc与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生，较常见的损坏情况如下：
(1)r1或r2被烧断，z1、z2和sn75176完好。这是由于有较大的瞬态干扰电流经r1或r2、桥式整流、z1或z1到地，z1、z2能承受最大10a电流的冲击，而该电流在r1或r2上产生的瞬态功率为：102×10=1000w，当然会将其烧断。
(2)sn75176损坏，r1、r2和z1、z2完好。这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于z1、z2的动作速度造成的，静电无处不在，仅人体模式也会产生±15kv的静电。
(3)z1或z2、sn75176损坏，r1和r2完好。这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将z1或z2和sn75176击穿，由于电流较小和发生时间较短因而r1、r2不至于发热烧断。
2、故障的原因分析
由1中的分析得知plc接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成，产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂，如由于plc内部24v电源和5v电源共地，24v电源的输出端子l+、m为其它设备混合供电可能导致地电位变化，从而造成共模电压超出允许范围。所以eia-485标准要求将各个rs485接口的信号地用一条低阻值导线连接在一起以保证各节点的地电位相等，消除地线环流。
(1)当带电插拔未隔离的连接电缆时，由于两端电位不相等电路中又存在诸多电感、电容之类的器件，插拔瞬间必然产生瞬态过电压或过电流。基于此考虑，在进行通信接头插拔的时候，尽量使设备处于断电状态。
(2)连接在rs-485总线上的其它设备产生的瞬态过电压或过电流同样会流入到plc，总线上连接的设备站点数越多，产生瞬态过电压的因素也越多。
(3)当通信线路较长或有室外架空线时，雷电是必须考虑的干扰。雷电是主要的自然干扰源，雷电产生的干扰可以传输到数千公里以外的地方。雷电干扰的时域波形叠加成随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲，这个能量巨大的尖峰脉冲必然会在线路上造成过电压，造成plc等通信网中所连设备的损坏，应该加以避免或降低损坏程度，减少损失。
3、解决方法
1.从plc内部考虑
(1)采用隔离的dc/dc将24v电源和5v电源隔离，我们分析了三菱、欧姆龙、施耐德plc以及西门子的profibus接口均是如此
(2)选用带静电保护、过热保护、输入失效保护等保护措施完善的高挡次rs-485芯片，如：sn65hvd1176d、max3468esa等，这些芯片价格一般在十几元至几十元，而sn75176的价格仅为1.5元。
(3)采用响应速度更快、承受瞬态功率更大的新型保护器件tvs或bl浪涌吸收器，如p6ke6.8ca的钳制电压为6.8v，承受瞬态功率为500w，bl器件则可抗击4000a以上大电流冲击。若使用不带故障保护的芯片，如sn75176，可在软件上作一些处理，从而避免通信异常。即在进入正常的数据通信之前，由主机预先将总线驱动为大于+200mv，并保持一段时间，使所有节点的接收器产生高电平输出。这样，在发出有效数据时，所有接收器能够正确地接收到起始位，进而接收到完整的数据。
(4)r1和r2采用正温度系数的自恢复保险ptc，如jk60-010，正常情况下的电阻值为5欧，并不影响正常通信，当受到浪涌冲击时，大电流流过ptc和保护器件tvs(或bl)，ptc的电阻值将骤然增大，使浪涌电流迅速减小。
2.从plc外部考虑
(1)使用隔离的pc/ppi电缆，尽量不用廉价的非隔离电缆(特别是在工业现场)。西门子公司早期出产的pc/ppi电缆(6es7901-3bf00-0xa0)是不隔离的，现在也改成隔离的电缆了。
(2)plc的rs-485口联网时采用隔离的总线连接器，如pfb-g，速率为0～1.5mbps自动适应，外形和使用方法与西门子非隔离的总线连接相同。
(3)与plc联网的第三方设备，如变频器、触摸屏等的rs-485口均使用rs-485隔离器bh-485g进行隔离，这样各rs-485节点之间就无“电”的联系，也无地线环流产生，即使某个节点损坏也不会连带其它节点损坏。
(4)良好的接地是工控系统安全可靠运行的重要条件，对于工业通信网络更是如此。在工业通信网络中，至少有三种分开的地线，通过一点接地。第一条是低电平电路地线(即信号地线)，包括数字地、模拟地、信号地和直流地等;第二条是噪声地线，即继电器、电动机、高功率电路的地线;第三条是机壳接地点，专供机械外壳、机身、机架、地盘使用，此地线应该和交流电源的地线相接。交流电源地线应和保护地线相连，以达到避免因公告地线各点点位不均所产生的干扰。rs-485通信线采用profibus总线专用屏蔽电缆，保证屏蔽层接到每台设备的外壳并最后接大地。
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当PLC的rs-485口经非隔离的pc/ppi电缆与电脑连接、plc与plc之间连接或plc与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生，较常见的损坏情况如下：
(1)r1或r2被烧断，z1、z2和sn75176完好。这是由于有较大的瞬态干扰电流经r1或r2、桥式整流、z1或z1到地，z1、z2能承受最大10a电流的冲击，而该电流在r1或r2上产生的瞬态功率为：102×10=1000w，当然会将其烧断。
(2)sn75176损坏，r1、r2和z1、z2完好。这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于z1、z2的动作速度造成的，静电无处不在，仅人体模式也会产生±15kv的静电。
(3)z1或z2、sn75176损坏，r1和r2完好。这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将z1或z2和sn75176击穿，由于电流较小和发生时间较短因而r1、r2不至于发热烧断。
2、故障的原因分析
由1中的分析得知plc接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成，产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂，如由于plc内部24v电源和5v电源共地，24v电源的输出端子l+、m为其它设备混合供电可能导致地电位变化，从而造成共模电压超出允许范围。所以eia-485标准要求将各个rs485接口的信号地用一条低阻值导线连接在一起以保证各节点的地电位相等，消除地线环流。
(1)当带电插拔未隔离的连接电缆时，由于两端电位不相等电路中又存在诸多电感、电容之类的器件，插拔瞬间必然产生瞬态过电压或过电流。基于此考虑，在进行通信接头插拔的时候，尽量使设备处于断电状态。
(2)连接在rs-485总线上的其它设备产生的瞬态过电压或过电流同样会流入到plc，总线上连接的设备站点数越多，产生瞬态过电压的因素也越多。
(3)当通信线路较长或有室外架空线时，雷电是必须考虑的干扰。雷电是主要的自然干扰源，雷电产生的干扰可以传输到数千公里以外的地方。雷电干扰的时域波形叠加成随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲，这个能量巨大的尖峰脉冲必然会在线路上造成过电压，造成plc等通信网中所连设备的损坏，应该加以避免或降低损坏程度，减少损失。
3、解决方法
1.从plc内部考虑
(1)采用隔离的dc/dc将24v电源和5v电源隔离，我们分析了三菱、欧姆龙、施耐德plc以及西门子的profibus接口均是如此
(2)选用带静电保护、过热保护、输入失效保护等保护措施完善的高挡次rs-485芯片，如：sn65hvd1176d、max3468esa等，这些芯片价格一般在十几元至几十元，而sn75176的价格仅为1.5元。
(3)采用响应速度更快、承受瞬态功率更大的新型保护器件tvs或bl浪涌吸收器，如p6ke6.8ca的钳制电压为6.8v，承受瞬态功率为500w，bl器件则可抗击4000a以上大电流冲击。若使用不带故障保护的芯片，如sn75176，可在软件上作一些处理，从而避免通信异常。即在进入正常的数据通信之前，由主机预先将总线驱动为大于+200mv，并保持一段时间，使所有节点的接收器产生高电平输出。这样，在发出有效数据时，所有接收器能够正确地接收到起始位，进而接收到完整的数据。
(4)r1和r2采用正温度系数的自恢复保险ptc，如jk60-010，正常情况下的电阻值为5欧，并不影响正常通信，当受到浪涌冲击时，大电流流过ptc和保护器件tvs(或bl)，ptc的电阻值将骤然增大，使浪涌电流迅速减小。
2.从plc外部考虑
(1)使用隔离的pc/ppi电缆，尽量不用廉价的非隔离电缆(特别是在工业现场)。西门子公司早期出产的pc/ppi电缆(6es7901-3bf00-0xa0)是不隔离的，现在也改成隔离的电缆了。
(2)plc的rs-485口联网时采用隔离的总线连接器，如pfb-g，速率为0～1.5mbps自动适应，外形和使用方法与西门子非隔离的总线连接相同。
(3)与plc联网的第三方设备，如变频器、触摸屏等的rs-485口均使用rs-485隔离器bh-485g进行隔离，这样各rs-485节点之间就无“电”的联系，也无地线环流产生，即使某个节点损坏也不会连带其它节点损坏。
(4)良好的接地是工控系统安全可靠运行的重要条件，对于工业通信网络更是如此。在工业通信网络中，至少有三种分开的地线，通过一点接地。第一条是低电平电路地线(即信号地线)，包括数字地、模拟地、信号地和直流地等;第二条是噪声地线，即继电器、电动机、高功率电路的地线;第三条是机壳接地点，专供机械外壳、机身、机架、地盘使用，此地线应该和交流电源的地线相接。交流电源地线应和保护地线相连，以达到避免因公告地线各点点位不均所产生的干扰。rs-485通信线采用profibus总线专用屏蔽电缆，保证屏蔽层接到每台设备的外壳并最后接大地。
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（干货）常见通讯方式简介，工业现场的有线通讯
电气控制类 金玉兰 2016-12-23 22:15 发表了文章
通讯是工业现场经常遇到的问题，下面来介绍下常见通讯分类与特点。
什么是通讯协议
通讯协议又称通信规程，是指通讯双方对数据传送控制的一种约定。其中包括数据格式，同步方式，传送速度，传送步骤，检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守，它也叫做链路控制规程。
通讯协议分类
常见通讯协议：
1、modbus通讯协议
2、HART通讯协议
modbus
Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化部门的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。 由于modbus协议是完全公开透明的，所需的软硬件又非常简单，这就使它成为了一种通用的工业标准。
Modbus特点
1、Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。不管以何种网络形态传输，他的定义都能在不同设备间进行传输与交流。它是一种工业标准
2、modbus通讯协议是一种主从式异步半双工通信协议。也就是一个主站对应多个从站进行通讯。即控制器，请求其他设备，或回应其他设备的一个过程。
Modbus与OSI参考模型
Modbus之ASCII通讯
地址码：从站的地址（8位）
功能码：主站发送，告诉从站执行功能（8位）
数据区：具体数据内容（N*8位）
校验码：LRC校验（8位）
起始位：用“：”号，（3AH）（ASCII为58）
停止位：用“CR”（0DH），“LF”（0AH）
数据位内容由程序编写，所有信息通讯均用ASCII码形式发送和接收。
数据帧
Modbus之RTU通讯方式
地址码、功能码、数据区与ASCII通讯相同。
校验码：CRC校验（16位）
起始位：无字符，保持无信号时间大于10ms 。
停止位：无字符，保持无信号时间大于10ms 。
数据内容由通讯程序编写，所有的信息均用十六进制形式发送和接收。
HART协议
HART(Highway Addressable Remote Transducer)，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议，是美国ROSEMOUNT公司于1985年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。 HART装置提供具有相对低的带宽，适度响应时间的通信，经过10多年的发展，HART技术在国外已经十分成熟，并已成为全球智能仪表的工业标准。
协议基本
1、4~20mA模拟信号+数字控制信号（FSK技术）
2、支持双绞线全数字通信，可构成15个站网络
3、支持OSI开放体系结构，1、2、7、层
物理层
基于Bell 202 通信标准的FSK 技术，基本内容：
波特率 1200bps （速度较慢）
逻辑1 1200HZ
逻辑0 2400HZ
通讯方式
1）主从式通信
由主设备来控制数据帧的传送
最多允许15个从设备连接到一条多点通讯线上
2）突发模式
从设备定时重复发送数据帧
3）半双工通讯方式
寻址范围：0 ~ 15
当地址为0时，处于4~20mADC与数字通信兼容状态。
当地址为1~15时，则处于全数字通信状态。
通讯模式
第一种“问答式”：2次/秒，适用于点对点，多站连接
第二种“成组模式”：3.7次/秒，只适用于点对点连接
HART协议的优点
1、模拟信号带有过程控制信息，数字信号允许双向通信。
2、(智能化现场仪表+模拟仪表、记录仪及控制器)混合系统
3、支持多主站数字通信，节省导线，减少安装费
4、通过租用电话线连接仪表，使远方的现场仪表使用相 对便宜的接口设备。
5、允许“问答式”及 “成组模式”通信方式。
6、报文结构灵活、规范、一次通信可携带4个过程变量
HART协议的应用
在智能变送器与HART协议通讯器之间互联需要遵循负载电阻之和在250～600 Ω之间，太小了不能通讯，太大了变送器无法工作。实践中，一般在校验室内都至少要串接一个250 Ω以上的标准电阻，但在现场中如果系统基本满足负载电阻要求，可以直接在控制室内接线端子上跨接HART通讯器。
RS232
RS-232是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号通常。RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2 。
两种方式
RS-232标准设有25条信号线和9条信号线两种，包括一个主通道和一个辅助通道。在多数情况下主要使用主通道，对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如一条发送线、一条接收线及一条地线。
9芯定义
RS-232接口定义(25芯)
1 频蔽地线 2 发送数据 TXD
3 接收数据 RXD 4 请求发送RTS
5 允许发送 CTS 6 数据准备好 DSR
7 信号地 SG 8 载波检测 DCD
9 发送返回(+) 10 未定义
11 数据发送(-) 12~17 未定义
18 数据接收(+) 19 未定义
20 数据终端准备好 DTR 21 未定义
22 振铃 RI 23~24 未定义
25 接收返回(-)
RS-232通讯缺点
（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率≤20Kbps。
（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。
（4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺（实际≤15米）。
RS-485通讯协议
RS-485标准是在RS232的基础上发展来的，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准
通信接口方式
RS485接口：异步，半双工,串行
数据格式
1位起始位、8位数据位、1位停止位、无校验
1位起始位、8位数据位、1位停止位、奇校验
1位起始位、8位数据位、1位停止位、偶校验
当与现场总线适配器PROFIBUS连接时采用默认
接口定义
9针型接口
RS485接口 信号含义
3 RXD- 接收数据
4 RXD+ 接收数据
5 TXD+ 发送数据
7 TXD- 发送数据
485通讯优点
RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达 3000米(理论上的数据，在实际操作中，极限距离仅达1200米左右），另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。
485通讯缺点
很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患共模干扰问题：RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。
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什么是通讯协议
通讯协议又称通信规程，是指通讯双方对数据传送控制的一种约定。其中包括数据格式，同步方式，传送速度，传送步骤，检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守，它也叫做链路控制规程。
通讯协议分类
常见通讯协议：
1、modbus通讯协议
2、HART通讯协议
modbus
Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化部门的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。 由于modbus协议是完全公开透明的，所需的软硬件又非常简单，这就使它成为了一种通用的工业标准。
Modbus特点
1、Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。不管以何种网络形态传输，他的定义都能在不同设备间进行传输与交流。它是一种工业标准
2、modbus通讯协议是一种主从式异步半双工通信协议。也就是一个主站对应多个从站进行通讯。即控制器，请求其他设备，或回应其他设备的一个过程。
Modbus与OSI参考模型
Modbus之ASCII通讯
地址码：从站的地址（8位）
功能码：主站发送，告诉从站执行功能（8位）
数据区：具体数据内容（N*8位）
校验码：LRC校验（8位）
起始位：用“：”号，（3AH）（ASCII为58）
停止位：用“CR”（0DH），“LF”（0AH）
数据位内容由程序编写，所有信息通讯均用ASCII码形式发送和接收。
数据帧
Modbus之RTU通讯方式
地址码、功能码、数据区与ASCII通讯相同。
校验码：CRC校验（16位）
起始位：无字符，保持无信号时间大于10ms 。
停止位：无字符，保持无信号时间大于10ms 。
数据内容由通讯程序编写，所有的信息均用十六进制形式发送和接收。
HART协议
HART(Highway Addressable Remote Transducer)，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议，是美国ROSEMOUNT公司于1985年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。 HART装置提供具有相对低的带宽，适度响应时间的通信，经过10多年的发展，HART技术在国外已经十分成熟，并已成为全球智能仪表的工业标准。
协议基本
1、4~20mA模拟信号+数字控制信号（FSK技术）
2、支持双绞线全数字通信，可构成15个站网络
3、支持OSI开放体系结构，1、2、7、层
物理层
基于Bell 202 通信标准的FSK 技术，基本内容：
波特率 1200bps （速度较慢）
逻辑1 1200HZ
逻辑0 2400HZ
通讯方式
1）主从式通信
由主设备来控制数据帧的传送
最多允许15个从设备连接到一条多点通讯线上
2）突发模式
从设备定时重复发送数据帧
3）半双工通讯方式
寻址范围：0 ~ 15
当地址为0时，处于4~20mADC与数字通信兼容状态。
当地址为1~15时，则处于全数字通信状态。
通讯模式
第一种“问答式”：2次/秒，适用于点对点，多站连接
第二种“成组模式”：3.7次/秒，只适用于点对点连接
HART协议的优点
1、模拟信号带有过程控制信息，数字信号允许双向通信。
2、(智能化现场仪表+模拟仪表、记录仪及控制器)混合系统
3、支持多主站数字通信，节省导线，减少安装费
4、通过租用电话线连接仪表，使远方的现场仪表使用相 对便宜的接口设备。
5、允许“问答式”及 “成组模式”通信方式。
6、报文结构灵活、规范、一次通信可携带4个过程变量
HART协议的应用
在智能变送器与HART协议通讯器之间互联需要遵循负载电阻之和在250～600 Ω之间，太小了不能通讯，太大了变送器无法工作。实践中，一般在校验室内都至少要串接一个250 Ω以上的标准电阻，但在现场中如果系统基本满足负载电阻要求，可以直接在控制室内接线端子上跨接HART通讯器。
RS232
RS-232是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号通常。RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2 。
两种方式
RS-232标准设有25条信号线和9条信号线两种，包括一个主通道和一个辅助通道。在多数情况下主要使用主通道，对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如一条发送线、一条接收线及一条地线。
9芯定义
RS-232接口定义(25芯)
1 频蔽地线 2 发送数据 TXD
3 接收数据 RXD 4 请求发送RTS
5 允许发送 CTS 6 数据准备好 DSR
7 信号地 SG 8 载波检测 DCD
9 发送返回(+) 10 未定义
11 数据发送(-) 12~17 未定义
18 数据接收(+) 19 未定义
20 数据终端准备好 DTR 21 未定义
22 振铃 RI 23~24 未定义
25 接收返回(-)
RS-232通讯缺点
（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率≤20Kbps。
（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。
（4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺（实际≤15米）。
RS-485通讯协议
RS-485标准是在RS232的基础上发展来的，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准
通信接口方式
RS485接口：异步，半双工,串行
数据格式
1位起始位、8位数据位、1位停止位、无校验
1位起始位、8位数据位、1位停止位、奇校验
1位起始位、8位数据位、1位停止位、偶校验
当与现场总线适配器PROFIBUS连接时采用默认
接口定义
9针型接口
RS485接口 信号含义
3 RXD- 接收数据
4 RXD+ 接收数据
5 TXD+ 发送数据
7 TXD- 发送数据
485通讯优点
RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达 3000米(理论上的数据，在实际操作中，极限距离仅达1200米左右），另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。
485通讯缺点
很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患共模干扰问题：RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。
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通讯是工业现场经常遇到的问题，下面来介绍下常见通讯分类与特点。
什么是通讯协议
通讯协议又称通信规程，是指通讯双方对数据传送控制的一种约定。其中包括数据格式，同步方式，传送速度，传送步骤，检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守，它也叫做链路控制规程。
通讯协议分类
常见通讯协议：
1、modbus通讯协议
2、HART通讯协议
modbus
Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化部门的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。 由于modbus协议是完全公开透明的，所需的软硬件又非常简单，这就使它成为了一种通用的工业标准。
Modbus特点
1、Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。不管以何种网络形态传输，他的定义都能在不同设备间进行传输与交流。它是一种工业标准
2、modbus通讯协议是一种主从式异步半双工通信协议。也就是一个主站对应多个从站进行通讯。即控制器，请求其他设备，或回应其他设备的一个过程。
Modbus与OSI参考模型
Modbus之ASCII通讯
地址码：从站的地址（8位）
功能码：主站发送，告诉从站执行功能（8位）
数据区：具体数据内容（N*8位）
校验码：LRC校验（8位）
起始位：用“：”号，（3AH）（ASCII为58）
停止位：用“CR”（0DH），“LF”（0AH）
数据位内容由程序编写，所有信息通讯均用ASCII码形式发送和接收。
数据帧
Modbus之RTU通讯方式
地址码、功能码、数据区与ASCII通讯相同。
校验码：CRC校验（16位）
起始位：无字符，保持无信号时间大于10ms 。
停止位：无字符，保持无信号时间大于10ms 。
数据内容由通讯程序编写，所有的信息均用十六进制形式发送和接收。
HART协议
HART(Highway Addressable Remote Transducer)，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议，是美国ROSEMOUNT公司于1985年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。 HART装置提供具有相对低的带宽，适度响应时间的通信，经过10多年的发展，HART技术在国外已经十分成熟，并已成为全球智能仪表的工业标准。
协议基本
1、4~20mA模拟信号+数字控制信号（FSK技术）
2、支持双绞线全数字通信，可构成15个站网络
3、支持OSI开放体系结构，1、2、7、层
物理层
基于Bell 202 通信标准的FSK 技术，基本内容：
波特率 1200bps （速度较慢）
逻辑1 1200HZ
逻辑0 2400HZ
通讯方式
1）主从式通信
由主设备来控制数据帧的传送
最多允许15个从设备连接到一条多点通讯线上
2）突发模式
从设备定时重复发送数据帧
3）半双工通讯方式
寻址范围：0 ~ 15
当地址为0时，处于4~20mADC与数字通信兼容状态。
当地址为1~15时，则处于全数字通信状态。
通讯模式
第一种“问答式”：2次/秒，适用于点对点，多站连接
第二种“成组模式”：3.7次/秒，只适用于点对点连接
HART协议的优点
1、模拟信号带有过程控制信息，数字信号允许双向通信。
2、(智能化现场仪表+模拟仪表、记录仪及控制器)混合系统
3、支持多主站数字通信，节省导线，减少安装费
4、通过租用电话线连接仪表，使远方的现场仪表使用相 对便宜的接口设备。
5、允许“问答式”及 “成组模式”通信方式。
6、报文结构灵活、规范、一次通信可携带4个过程变量
HART协议的应用
在智能变送器与HART协议通讯器之间互联需要遵循负载电阻之和在250～600 Ω之间，太小了不能通讯，太大了变送器无法工作。实践中，一般在校验室内都至少要串接一个250 Ω以上的标准电阻，但在现场中如果系统基本满足负载电阻要求，可以直接在控制室内接线端子上跨接HART通讯器。
RS232
RS-232是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号通常。RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2 。
两种方式
RS-232标准设有25条信号线和9条信号线两种，包括一个主通道和一个辅助通道。在多数情况下主要使用主通道，对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如一条发送线、一条接收线及一条地线。
9芯定义
RS-232接口定义(25芯)
1 频蔽地线 2 发送数据 TXD
3 接收数据 RXD 4 请求发送RTS
5 允许发送 CTS 6 数据准备好 DSR
7 信号地 SG 8 载波检测 DCD
9 发送返回(+) 10 未定义
11 数据发送(-) 12~17 未定义
18 数据接收(+) 19 未定义
20 数据终端准备好 DTR 21 未定义
22 振铃 RI 23~24 未定义
25 接收返回(-)
RS-232通讯缺点
（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率≤20Kbps。
（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。
（4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺（实际≤15米）。
RS-485通讯协议
RS-485标准是在RS232的基础上发展来的，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准
通信接口方式
RS485接口：异步，半双工,串行
数据格式
1位起始位、8位数据位、1位停止位、无校验
1位起始位、8位数据位、1位停止位、奇校验
1位起始位、8位数据位、1位停止位、偶校验
当与现场总线适配器PROFIBUS连接时采用默认
接口定义
9针型接口
RS485接口 信号含义
3 RXD- 接收数据
4 RXD+ 接收数据
5 TXD+ 发送数据
7 TXD- 发送数据
485通讯优点
RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达 3000米(理论上的数据，在实际操作中，极限距离仅达1200米左右），另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。
485通讯缺点
很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患共模干扰问题：RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。
来源：网络
什么是通讯协议
通讯协议又称通信规程，是指通讯双方对数据传送控制的一种约定。其中包括数据格式，同步方式，传送速度，传送步骤，检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守，它也叫做链路控制规程。
通讯协议分类
常见通讯协议：
1、modbus通讯协议
2、HART通讯协议
modbus
Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化部门的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。 由于modbus协议是完全公开透明的，所需的软硬件又非常简单，这就使它成为了一种通用的工业标准。
Modbus特点
1、Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。不管以何种网络形态传输，他的定义都能在不同设备间进行传输与交流。它是一种工业标准
2、modbus通讯协议是一种主从式异步半双工通信协议。也就是一个主站对应多个从站进行通讯。即控制器，请求其他设备，或回应其他设备的一个过程。
Modbus与OSI参考模型
Modbus之ASCII通讯
地址码：从站的地址（8位）
功能码：主站发送，告诉从站执行功能（8位）
数据区：具体数据内容（N*8位）
校验码：LRC校验（8位）
起始位：用“：”号，（3AH）（ASCII为58）
停止位：用“CR”（0DH），“LF”（0AH）
数据位内容由程序编写，所有信息通讯均用ASCII码形式发送和接收。
数据帧
Modbus之RTU通讯方式
地址码、功能码、数据区与ASCII通讯相同。
校验码：CRC校验（16位）
起始位：无字符，保持无信号时间大于10ms 。
停止位：无字符，保持无信号时间大于10ms 。
数据内容由通讯程序编写，所有的信息均用十六进制形式发送和接收。
HART协议
HART(Highway Addressable Remote Transducer)，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议，是美国ROSEMOUNT公司于1985年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。 HART装置提供具有相对低的带宽，适度响应时间的通信，经过10多年的发展，HART技术在国外已经十分成熟，并已成为全球智能仪表的工业标准。
协议基本
1、4~20mA模拟信号+数字控制信号（FSK技术）
2、支持双绞线全数字通信，可构成15个站网络
3、支持OSI开放体系结构，1、2、7、层
物理层
基于Bell 202 通信标准的FSK 技术，基本内容：
波特率 1200bps （速度较慢）
逻辑1 1200HZ
逻辑0 2400HZ
通讯方式
1）主从式通信
由主设备来控制数据帧的传送
最多允许15个从设备连接到一条多点通讯线上
2）突发模式
从设备定时重复发送数据帧
3）半双工通讯方式
寻址范围：0 ~ 15
当地址为0时，处于4~20mADC与数字通信兼容状态。
当地址为1~15时，则处于全数字通信状态。
通讯模式
第一种“问答式”：2次/秒，适用于点对点，多站连接
第二种“成组模式”：3.7次/秒，只适用于点对点连接
HART协议的优点
1、模拟信号带有过程控制信息，数字信号允许双向通信。
2、(智能化现场仪表+模拟仪表、记录仪及控制器)混合系统
3、支持多主站数字通信，节省导线，减少安装费
4、通过租用电话线连接仪表，使远方的现场仪表使用相 对便宜的接口设备。
5、允许“问答式”及 “成组模式”通信方式。
6、报文结构灵活、规范、一次通信可携带4个过程变量
HART协议的应用
在智能变送器与HART协议通讯器之间互联需要遵循负载电阻之和在250～600 Ω之间，太小了不能通讯，太大了变送器无法工作。实践中，一般在校验室内都至少要串接一个250 Ω以上的标准电阻，但在现场中如果系统基本满足负载电阻要求，可以直接在控制室内接线端子上跨接HART通讯器。
RS232
RS-232是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号通常。RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2 。
两种方式
RS-232标准设有25条信号线和9条信号线两种，包括一个主通道和一个辅助通道。在多数情况下主要使用主通道，对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如一条发送线、一条接收线及一条地线。
9芯定义
RS-232接口定义(25芯)
1 频蔽地线 2 发送数据 TXD
3 接收数据 RXD 4 请求发送RTS
5 允许发送 CTS 6 数据准备好 DSR
7 信号地 SG 8 载波检测 DCD
9 发送返回(+) 10 未定义
11 数据发送(-) 12~17 未定义
18 数据接收(+) 19 未定义
20 数据终端准备好 DTR 21 未定义
22 振铃 RI 23~24 未定义
25 接收返回(-)
RS-232通讯缺点
（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率≤20Kbps。
（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。
（4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺（实际≤15米）。
RS-485通讯协议
RS-485标准是在RS232的基础上发展来的，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准
通信接口方式
RS485接口：异步，半双工,串行
数据格式
1位起始位、8位数据位、1位停止位、无校验
1位起始位、8位数据位、1位停止位、奇校验
1位起始位、8位数据位、1位停止位、偶校验
当与现场总线适配器PROFIBUS连接时采用默认
接口定义
9针型接口
RS485接口 信号含义
3 RXD- 接收数据
4 RXD+ 接收数据
5 TXD+ 发送数据
7 TXD- 发送数据
485通讯优点
RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达 3000米(理论上的数据，在实际操作中，极限距离仅达1200米左右），另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。
485通讯缺点
很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患共模干扰问题：RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。
来源：网络
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PLC通信接口异常故障解决方法
电气控制类 物以稀为贵 2017-03-09 13:55 发表了文章
1、常见的故障现象
当PLC的rs-485口经非隔离的pc/ppi电缆与电脑连接、plc与plc之间连接或plc与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生，较常见的损坏情况如下：
(1)r1或r2被烧断，z1、z2和sn75176完好。这是由于有较大的瞬态干扰电流经r1或r2、桥式整流、z1或z1到地，z1、z2能承受最大10a电流的冲击，而该电流在r1或r2上产生的瞬态功率为：102×10=1000w，当然会将其烧断。
(2)sn75176损坏，r1、r2和z1、z2完好。这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于z1、z2的动作速度造成的，静电无处不在，仅人体模式也会产生±15kv的静电。
(3)z1或z2、sn75176损坏，r1和r2完好。这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将z1或z2和sn75176击穿，由于电流较小和发生时间较短因而r1、r2不至于发热烧断。
2、故障的原因分析
由1中的分析得知plc接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成，产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂，如由于plc内部24v电源和5v电源共地，24v电源的输出端子l+、m为其它设备混合供电可能导致地电位变化，从而造成共模电压超出允许范围。所以eia-485标准要求将各个rs485接口的信号地用一条低阻值导线连接在一起以保证各节点的地电位相等，消除地线环流。
(1)当带电插拔未隔离的连接电缆时，由于两端电位不相等电路中又存在诸多电感、电容之类的器件，插拔瞬间必然产生瞬态过电压或过电流。基于此考虑，在进行通信接头插拔的时候，尽量使设备处于断电状态。
(2)连接在rs-485总线上的其它设备产生的瞬态过电压或过电流同样会流入到plc，总线上连接的设备站点数越多，产生瞬态过电压的因素也越多。
(3)当通信线路较长或有室外架空线时，雷电是必须考虑的干扰。雷电是主要的自然干扰源，雷电产生的干扰可以传输到数千公里以外的地方。雷电干扰的时域波形叠加成随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲，这个能量巨大的尖峰脉冲必然会在线路上造成过电压，造成plc等通信网中所连设备的损坏，应该加以避免或降低损坏程度，减少损失。
3、解决方法
1.从plc内部考虑
(1)采用隔离的dc/dc将24v电源和5v电源隔离，我们分析了三菱、欧姆龙、施耐德plc以及西门子的profibus接口均是如此
(2)选用带静电保护、过热保护、输入失效保护等保护措施完善的高挡次rs-485芯片，如：sn65hvd1176d、max3468esa等，这些芯片价格一般在十几元至几十元，而sn75176的价格仅为1.5元。
(3)采用响应速度更快、承受瞬态功率更大的新型保护器件tvs或bl浪涌吸收器，如p6ke6.8ca的钳制电压为6.8v，承受瞬态功率为500w，bl器件则可抗击4000a以上大电流冲击。若使用不带故障保护的芯片，如sn75176，可在软件上作一些处理，从而避免通信异常。即在进入正常的数据通信之前，由主机预先将总线驱动为大于+200mv，并保持一段时间，使所有节点的接收器产生高电平输出。这样，在发出有效数据时，所有接收器能够正确地接收到起始位，进而接收到完整的数据。
(4)r1和r2采用正温度系数的自恢复保险ptc，如jk60-010，正常情况下的电阻值为5欧，并不影响正常通信，当受到浪涌冲击时，大电流流过ptc和保护器件tvs(或bl)，ptc的电阻值将骤然增大，使浪涌电流迅速减小。
2.从plc外部考虑
(1)使用隔离的pc/ppi电缆，尽量不用廉价的非隔离电缆(特别是在工业现场)。西门子公司早期出产的pc/ppi电缆(6es7901-3bf00-0xa0)是不隔离的，现在也改成隔离的电缆了。
(2)plc的rs-485口联网时采用隔离的总线连接器，如pfb-g，速率为0～1.5mbps自动适应，外形和使用方法与西门子非隔离的总线连接相同。
(3)与plc联网的第三方设备，如变频器、触摸屏等的rs-485口均使用rs-485隔离器bh-485g进行隔离，这样各rs-485节点之间就无“电”的联系，也无地线环流产生，即使某个节点损坏也不会连带其它节点损坏。
(4)良好的接地是工控系统安全可靠运行的重要条件，对于工业通信网络更是如此。在工业通信网络中，至少有三种分开的地线，通过一点接地。第一条是低电平电路地线(即信号地线)，包括数字地、模拟地、信号地和直流地等;第二条是噪声地线，即继电器、电动机、高功率电路的地线;第三条是机壳接地点，专供机械外壳、机身、机架、地盘使用，此地线应该和交流电源的地线相接。交流电源地线应和保护地线相连，以达到避免因公告地线各点点位不均所产生的干扰。rs-485通信线采用profibus总线专用屏蔽电缆，保证屏蔽层接到每台设备的外壳并最后接大地。
(5)对于有架空线的系统，总线上最好设置专门的防雷击设施。
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当PLC的rs-485口经非隔离的pc/ppi电缆与电脑连接、plc与plc之间连接或plc与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生，较常见的损坏情况如下：
(1)r1或r2被烧断，z1、z2和sn75176完好。这是由于有较大的瞬态干扰电流经r1或r2、桥式整流、z1或z1到地，z1、z2能承受最大10a电流的冲击，而该电流在r1或r2上产生的瞬态功率为：102×10=1000w，当然会将其烧断。
(2)sn75176损坏，r1、r2和z1、z2完好。这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于z1、z2的动作速度造成的，静电无处不在，仅人体模式也会产生±15kv的静电。
(3)z1或z2、sn75176损坏，r1和r2完好。这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将z1或z2和sn75176击穿，由于电流较小和发生时间较短因而r1、r2不至于发热烧断。
2、故障的原因分析
由1中的分析得知plc接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成，产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂，如由于plc内部24v电源和5v电源共地，24v电源的输出端子l+、m为其它设备混合供电可能导致地电位变化，从而造成共模电压超出允许范围。所以eia-485标准要求将各个rs485接口的信号地用一条低阻值导线连接在一起以保证各节点的地电位相等，消除地线环流。
(1)当带电插拔未隔离的连接电缆时，由于两端电位不相等电路中又存在诸多电感、电容之类的器件，插拔瞬间必然产生瞬态过电压或过电流。基于此考虑，在进行通信接头插拔的时候，尽量使设备处于断电状态。
(2)连接在rs-485总线上的其它设备产生的瞬态过电压或过电流同样会流入到plc，总线上连接的设备站点数越多，产生瞬态过电压的因素也越多。
(3)当通信线路较长或有室外架空线时，雷电是必须考虑的干扰。雷电是主要的自然干扰源，雷电产生的干扰可以传输到数千公里以外的地方。雷电干扰的时域波形叠加成随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲，这个能量巨大的尖峰脉冲必然会在线路上造成过电压，造成plc等通信网中所连设备的损坏，应该加以避免或降低损坏程度，减少损失。
3、解决方法
1.从plc内部考虑
(1)采用隔离的dc/dc将24v电源和5v电源隔离，我们分析了三菱、欧姆龙、施耐德plc以及西门子的profibus接口均是如此
(2)选用带静电保护、过热保护、输入失效保护等保护措施完善的高挡次rs-485芯片，如：sn65hvd1176d、max3468esa等，这些芯片价格一般在十几元至几十元，而sn75176的价格仅为1.5元。
(3)采用响应速度更快、承受瞬态功率更大的新型保护器件tvs或bl浪涌吸收器，如p6ke6.8ca的钳制电压为6.8v，承受瞬态功率为500w，bl器件则可抗击4000a以上大电流冲击。若使用不带故障保护的芯片，如sn75176，可在软件上作一些处理，从而避免通信异常。即在进入正常的数据通信之前，由主机预先将总线驱动为大于+200mv，并保持一段时间，使所有节点的接收器产生高电平输出。这样，在发出有效数据时，所有接收器能够正确地接收到起始位，进而接收到完整的数据。
(4)r1和r2采用正温度系数的自恢复保险ptc，如jk60-010，正常情况下的电阻值为5欧，并不影响正常通信，当受到浪涌冲击时，大电流流过ptc和保护器件tvs(或bl)，ptc的电阻值将骤然增大，使浪涌电流迅速减小。
2.从plc外部考虑
(1)使用隔离的pc/ppi电缆，尽量不用廉价的非隔离电缆(特别是在工业现场)。西门子公司早期出产的pc/ppi电缆(6es7901-3bf00-0xa0)是不隔离的，现在也改成隔离的电缆了。
(2)plc的rs-485口联网时采用隔离的总线连接器，如pfb-g，速率为0～1.5mbps自动适应，外形和使用方法与西门子非隔离的总线连接相同。
(3)与plc联网的第三方设备，如变频器、触摸屏等的rs-485口均使用rs-485隔离器bh-485g进行隔离，这样各rs-485节点之间就无“电”的联系，也无地线环流产生，即使某个节点损坏也不会连带其它节点损坏。
(4)良好的接地是工控系统安全可靠运行的重要条件，对于工业通信网络更是如此。在工业通信网络中，至少有三种分开的地线，通过一点接地。第一条是低电平电路地线(即信号地线)，包括数字地、模拟地、信号地和直流地等;第二条是噪声地线，即继电器、电动机、高功率电路的地线;第三条是机壳接地点，专供机械外壳、机身、机架、地盘使用，此地线应该和交流电源的地线相接。交流电源地线应和保护地线相连，以达到避免因公告地线各点点位不均所产生的干扰。rs-485通信线采用profibus总线专用屏蔽电缆，保证屏蔽层接到每台设备的外壳并最后接大地。
(5)对于有架空线的系统，总线上最好设置专门的防雷击设施。
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1、常见的故障现象
当PLC的rs-485口经非隔离的pc/ppi电缆与电脑连接、plc与plc之间连接或plc与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生，较常见的损坏情况如下：
(1)r1或r2被烧断，z1、z2和sn75176完好。这是由于有较大的瞬态干扰电流经r1或r2、桥式整流、z1或z1到地，z1、z2能承受最大10a电流的冲击，而该电流在r1或r2上产生的瞬态功率为：102×10=1000w，当然会将其烧断。
(2)sn75176损坏，r1、r2和z1、z2完好。这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于z1、z2的动作速度造成的，静电无处不在，仅人体模式也会产生±15kv的静电。
(3)z1或z2、sn75176损坏，r1和r2完好。这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将z1或z2和sn75176击穿，由于电流较小和发生时间较短因而r1、r2不至于发热烧断。
2、故障的原因分析
由1中的分析得知plc接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成，产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂，如由于plc内部24v电源和5v电源共地，24v电源的输出端子l+、m为其它设备混合供电可能导致地电位变化，从而造成共模电压超出允许范围。所以eia-485标准要求将各个rs485接口的信号地用一条低阻值导线连接在一起以保证各节点的地电位相等，消除地线环流。
(1)当带电插拔未隔离的连接电缆时，由于两端电位不相等电路中又存在诸多电感、电容之类的器件，插拔瞬间必然产生瞬态过电压或过电流。基于此考虑，在进行通信接头插拔的时候，尽量使设备处于断电状态。
(2)连接在rs-485总线上的其它设备产生的瞬态过电压或过电流同样会流入到plc，总线上连接的设备站点数越多，产生瞬态过电压的因素也越多。
(3)当通信线路较长或有室外架空线时，雷电是必须考虑的干扰。雷电是主要的自然干扰源，雷电产生的干扰可以传输到数千公里以外的地方。雷电干扰的时域波形叠加成随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲，这个能量巨大的尖峰脉冲必然会在线路上造成过电压，造成plc等通信网中所连设备的损坏，应该加以避免或降低损坏程度，减少损失。
3、解决方法
1.从plc内部考虑
(1)采用隔离的dc/dc将24v电源和5v电源隔离，我们分析了三菱、欧姆龙、施耐德plc以及西门子的profibus接口均是如此
(2)选用带静电保护、过热保护、输入失效保护等保护措施完善的高挡次rs-485芯片，如：sn65hvd1176d、max3468esa等，这些芯片价格一般在十几元至几十元，而sn75176的价格仅为1.5元。
(3)采用响应速度更快、承受瞬态功率更大的新型保护器件tvs或bl浪涌吸收器，如p6ke6.8ca的钳制电压为6.8v，承受瞬态功率为500w，bl器件则可抗击4000a以上大电流冲击。若使用不带故障保护的芯片，如sn75176，可在软件上作一些处理，从而避免通信异常。即在进入正常的数据通信之前，由主机预先将总线驱动为大于+200mv，并保持一段时间，使所有节点的接收器产生高电平输出。这样，在发出有效数据时，所有接收器能够正确地接收到起始位，进而接收到完整的数据。
(4)r1和r2采用正温度系数的自恢复保险ptc，如jk60-010，正常情况下的电阻值为5欧，并不影响正常通信，当受到浪涌冲击时，大电流流过ptc和保护器件tvs(或bl)，ptc的电阻值将骤然增大，使浪涌电流迅速减小。
2.从plc外部考虑
(1)使用隔离的pc/ppi电缆，尽量不用廉价的非隔离电缆(特别是在工业现场)。西门子公司早期出产的pc/ppi电缆(6es7901-3bf00-0xa0)是不隔离的，现在也改成隔离的电缆了。
(2)plc的rs-485口联网时采用隔离的总线连接器，如pfb-g，速率为0～1.5mbps自动适应，外形和使用方法与西门子非隔离的总线连接相同。
(3)与plc联网的第三方设备，如变频器、触摸屏等的rs-485口均使用rs-485隔离器bh-485g进行隔离，这样各rs-485节点之间就无“电”的联系，也无地线环流产生，即使某个节点损坏也不会连带其它节点损坏。
(4)良好的接地是工控系统安全可靠运行的重要条件，对于工业通信网络更是如此。在工业通信网络中，至少有三种分开的地线，通过一点接地。第一条是低电平电路地线(即信号地线)，包括数字地、模拟地、信号地和直流地等;第二条是噪声地线，即继电器、电动机、高功率电路的地线;第三条是机壳接地点，专供机械外壳、机身、机架、地盘使用，此地线应该和交流电源的地线相接。交流电源地线应和保护地线相连，以达到避免因公告地线各点点位不均所产生的干扰。rs-485通信线采用profibus总线专用屏蔽电缆，保证屏蔽层接到每台设备的外壳并最后接大地。
(5)对于有架空线的系统，总线上最好设置专门的防雷击设施。
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当PLC的rs-485口经非隔离的pc/ppi电缆与电脑连接、plc与plc之间连接或plc与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生，较常见的损坏情况如下：
(1)r1或r2被烧断，z1、z2和sn75176完好。这是由于有较大的瞬态干扰电流经r1或r2、桥式整流、z1或z1到地，z1、z2能承受最大10a电流的冲击，而该电流在r1或r2上产生的瞬态功率为：102×10=1000w，当然会将其烧断。
(2)sn75176损坏，r1、r2和z1、z2完好。这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于z1、z2的动作速度造成的，静电无处不在，仅人体模式也会产生±15kv的静电。
(3)z1或z2、sn75176损坏，r1和r2完好。这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将z1或z2和sn75176击穿，由于电流较小和发生时间较短因而r1、r2不至于发热烧断。
2、故障的原因分析
由1中的分析得知plc接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成，产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂，如由于plc内部24v电源和5v电源共地，24v电源的输出端子l+、m为其它设备混合供电可能导致地电位变化，从而造成共模电压超出允许范围。所以eia-485标准要求将各个rs485接口的信号地用一条低阻值导线连接在一起以保证各节点的地电位相等，消除地线环流。
(1)当带电插拔未隔离的连接电缆时，由于两端电位不相等电路中又存在诸多电感、电容之类的器件，插拔瞬间必然产生瞬态过电压或过电流。基于此考虑，在进行通信接头插拔的时候，尽量使设备处于断电状态。
(2)连接在rs-485总线上的其它设备产生的瞬态过电压或过电流同样会流入到plc，总线上连接的设备站点数越多，产生瞬态过电压的因素也越多。
(3)当通信线路较长或有室外架空线时，雷电是必须考虑的干扰。雷电是主要的自然干扰源，雷电产生的干扰可以传输到数千公里以外的地方。雷电干扰的时域波形叠加成随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲，这个能量巨大的尖峰脉冲必然会在线路上造成过电压，造成plc等通信网中所连设备的损坏，应该加以避免或降低损坏程度，减少损失。
3、解决方法
1.从plc内部考虑
(1)采用隔离的dc/dc将24v电源和5v电源隔离，我们分析了三菱、欧姆龙、施耐德plc以及西门子的profibus接口均是如此
(2)选用带静电保护、过热保护、输入失效保护等保护措施完善的高挡次rs-485芯片，如：sn65hvd1176d、max3468esa等，这些芯片价格一般在十几元至几十元，而sn75176的价格仅为1.5元。
(3)采用响应速度更快、承受瞬态功率更大的新型保护器件tvs或bl浪涌吸收器，如p6ke6.8ca的钳制电压为6.8v，承受瞬态功率为500w，bl器件则可抗击4000a以上大电流冲击。若使用不带故障保护的芯片，如sn75176，可在软件上作一些处理，从而避免通信异常。即在进入正常的数据通信之前，由主机预先将总线驱动为大于+200mv，并保持一段时间，使所有节点的接收器产生高电平输出。这样，在发出有效数据时，所有接收器能够正确地接收到起始位，进而接收到完整的数据。
(4)r1和r2采用正温度系数的自恢复保险ptc，如jk60-010，正常情况下的电阻值为5欧，并不影响正常通信，当受到浪涌冲击时，大电流流过ptc和保护器件tvs(或bl)，ptc的电阻值将骤然增大，使浪涌电流迅速减小。
2.从plc外部考虑
(1)使用隔离的pc/ppi电缆，尽量不用廉价的非隔离电缆(特别是在工业现场)。西门子公司早期出产的pc/ppi电缆(6es7901-3bf00-0xa0)是不隔离的，现在也改成隔离的电缆了。
(2)plc的rs-485口联网时采用隔离的总线连接器，如pfb-g，速率为0～1.5mbps自动适应，外形和使用方法与西门子非隔离的总线连接相同。
(3)与plc联网的第三方设备，如变频器、触摸屏等的rs-485口均使用rs-485隔离器bh-485g进行隔离，这样各rs-485节点之间就无“电”的联系，也无地线环流产生，即使某个节点损坏也不会连带其它节点损坏。
(4)良好的接地是工控系统安全可靠运行的重要条件，对于工业通信网络更是如此。在工业通信网络中，至少有三种分开的地线，通过一点接地。第一条是低电平电路地线(即信号地线)，包括数字地、模拟地、信号地和直流地等;第二条是噪声地线，即继电器、电动机、高功率电路的地线;第三条是机壳接地点，专供机械外壳、机身、机架、地盘使用，此地线应该和交流电源的地线相接。交流电源地线应和保护地线相连，以达到避免因公告地线各点点位不均所产生的干扰。rs-485通信线采用profibus总线专用屏蔽电缆，保证屏蔽层接到每台设备的外壳并最后接大地。
(5)对于有架空线的系统，总线上最好设置专门的防雷击设施。
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（干货）常见通讯方式简介，工业现场的有线通讯
电气控制类 金玉兰 2016-12-23 22:15 发表了文章
通讯是工业现场经常遇到的问题，下面来介绍下常见通讯分类与特点。
什么是通讯协议
通讯协议又称通信规程，是指通讯双方对数据传送控制的一种约定。其中包括数据格式，同步方式，传送速度，传送步骤，检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守，它也叫做链路控制规程。
通讯协议分类
常见通讯协议：
1、modbus通讯协议
2、HART通讯协议
modbus
Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化部门的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。 由于modbus协议是完全公开透明的，所需的软硬件又非常简单，这就使它成为了一种通用的工业标准。
Modbus特点
1、Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。不管以何种网络形态传输，他的定义都能在不同设备间进行传输与交流。它是一种工业标准
2、modbus通讯协议是一种主从式异步半双工通信协议。也就是一个主站对应多个从站进行通讯。即控制器，请求其他设备，或回应其他设备的一个过程。
Modbus与OSI参考模型
Modbus之ASCII通讯
地址码：从站的地址（8位）
功能码：主站发送，告诉从站执行功能（8位）
数据区：具体数据内容（N*8位）
校验码：LRC校验（8位）
起始位：用“：”号，（3AH）（ASCII为58）
停止位：用“CR”（0DH），“LF”（0AH）
数据位内容由程序编写，所有信息通讯均用ASCII码形式发送和接收。
数据帧
Modbus之RTU通讯方式
地址码、功能码、数据区与ASCII通讯相同。
校验码：CRC校验（16位）
起始位：无字符，保持无信号时间大于10ms 。
停止位：无字符，保持无信号时间大于10ms 。
数据内容由通讯程序编写，所有的信息均用十六进制形式发送和接收。
HART协议
HART(Highway Addressable Remote Transducer)，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议，是美国ROSEMOUNT公司于1985年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。 HART装置提供具有相对低的带宽，适度响应时间的通信，经过10多年的发展，HART技术在国外已经十分成熟，并已成为全球智能仪表的工业标准。
协议基本
1、4~20mA模拟信号+数字控制信号（FSK技术）
2、支持双绞线全数字通信，可构成15个站网络
3、支持OSI开放体系结构，1、2、7、层
物理层
基于Bell 202 通信标准的FSK 技术，基本内容：
波特率 1200bps （速度较慢）
逻辑1 1200HZ
逻辑0 2400HZ
通讯方式
1）主从式通信
由主设备来控制数据帧的传送
最多允许15个从设备连接到一条多点通讯线上
2）突发模式
从设备定时重复发送数据帧
3）半双工通讯方式
寻址范围：0 ~ 15
当地址为0时，处于4~20mADC与数字通信兼容状态。
当地址为1~15时，则处于全数字通信状态。
通讯模式
第一种“问答式”：2次/秒，适用于点对点，多站连接
第二种“成组模式”：3.7次/秒，只适用于点对点连接
HART协议的优点
1、模拟信号带有过程控制信息，数字信号允许双向通信。
2、(智能化现场仪表+模拟仪表、记录仪及控制器)混合系统
3、支持多主站数字通信，节省导线，减少安装费
4、通过租用电话线连接仪表，使远方的现场仪表使用相 对便宜的接口设备。
5、允许“问答式”及 “成组模式”通信方式。
6、报文结构灵活、规范、一次通信可携带4个过程变量
HART协议的应用
在智能变送器与HART协议通讯器之间互联需要遵循负载电阻之和在250～600 Ω之间，太小了不能通讯，太大了变送器无法工作。实践中，一般在校验室内都至少要串接一个250 Ω以上的标准电阻，但在现场中如果系统基本满足负载电阻要求，可以直接在控制室内接线端子上跨接HART通讯器。
RS232
RS-232是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号通常。RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2 。
两种方式
RS-232标准设有25条信号线和9条信号线两种，包括一个主通道和一个辅助通道。在多数情况下主要使用主通道，对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如一条发送线、一条接收线及一条地线。
9芯定义
RS-232接口定义(25芯)
1 频蔽地线 2 发送数据 TXD
3 接收数据 RXD 4 请求发送RTS
5 允许发送 CTS 6 数据准备好 DSR
7 信号地 SG 8 载波检测 DCD
9 发送返回(+) 10 未定义
11 数据发送(-) 12~17 未定义
18 数据接收(+) 19 未定义
20 数据终端准备好 DTR 21 未定义
22 振铃 RI 23~24 未定义
25 接收返回(-)
RS-232通讯缺点
（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率≤20Kbps。
（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。
（4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺（实际≤15米）。
RS-485通讯协议
RS-485标准是在RS232的基础上发展来的，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准
通信接口方式
RS485接口：异步，半双工,串行
数据格式
1位起始位、8位数据位、1位停止位、无校验
1位起始位、8位数据位、1位停止位、奇校验
1位起始位、8位数据位、1位停止位、偶校验
当与现场总线适配器PROFIBUS连接时采用默认
接口定义
9针型接口
RS485接口 信号含义
3 RXD- 接收数据
4 RXD+ 接收数据
5 TXD+ 发送数据
7 TXD- 发送数据
485通讯优点
RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达 3000米(理论上的数据，在实际操作中，极限距离仅达1200米左右），另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。
485通讯缺点
很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患共模干扰问题：RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。
来源：网络 查看全部
什么是通讯协议
通讯协议又称通信规程，是指通讯双方对数据传送控制的一种约定。其中包括数据格式，同步方式，传送速度，传送步骤，检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守，它也叫做链路控制规程。
通讯协议分类
常见通讯协议：
1、modbus通讯协议
2、HART通讯协议
modbus
Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化部门的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。 由于modbus协议是完全公开透明的，所需的软硬件又非常简单，这就使它成为了一种通用的工业标准。
Modbus特点
1、Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。不管以何种网络形态传输，他的定义都能在不同设备间进行传输与交流。它是一种工业标准
2、modbus通讯协议是一种主从式异步半双工通信协议。也就是一个主站对应多个从站进行通讯。即控制器，请求其他设备，或回应其他设备的一个过程。
Modbus与OSI参考模型
Modbus之ASCII通讯
地址码：从站的地址（8位）
功能码：主站发送，告诉从站执行功能（8位）
数据区：具体数据内容（N*8位）
校验码：LRC校验（8位）
起始位：用“：”号，（3AH）（ASCII为58）
停止位：用“CR”（0DH），“LF”（0AH）
数据位内容由程序编写，所有信息通讯均用ASCII码形式发送和接收。
数据帧
Modbus之RTU通讯方式
地址码、功能码、数据区与ASCII通讯相同。
校验码：CRC校验（16位）
起始位：无字符，保持无信号时间大于10ms 。
停止位：无字符，保持无信号时间大于10ms 。
数据内容由通讯程序编写，所有的信息均用十六进制形式发送和接收。
HART协议
HART(Highway Addressable Remote Transducer)，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议，是美国ROSEMOUNT公司于1985年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。 HART装置提供具有相对低的带宽，适度响应时间的通信，经过10多年的发展，HART技术在国外已经十分成熟，并已成为全球智能仪表的工业标准。
协议基本
1、4~20mA模拟信号+数字控制信号（FSK技术）
2、支持双绞线全数字通信，可构成15个站网络
3、支持OSI开放体系结构，1、2、7、层
物理层
基于Bell 202 通信标准的FSK 技术，基本内容：
波特率 1200bps （速度较慢）
逻辑1 1200HZ
逻辑0 2400HZ
通讯方式
1）主从式通信
由主设备来控制数据帧的传送
最多允许15个从设备连接到一条多点通讯线上
2）突发模式
从设备定时重复发送数据帧
3）半双工通讯方式
寻址范围：0 ~ 15
当地址为0时，处于4~20mADC与数字通信兼容状态。
当地址为1~15时，则处于全数字通信状态。
通讯模式
第一种“问答式”：2次/秒，适用于点对点，多站连接
第二种“成组模式”：3.7次/秒，只适用于点对点连接
HART协议的优点
1、模拟信号带有过程控制信息，数字信号允许双向通信。
2、(智能化现场仪表+模拟仪表、记录仪及控制器)混合系统
3、支持多主站数字通信，节省导线，减少安装费
4、通过租用电话线连接仪表，使远方的现场仪表使用相 对便宜的接口设备。
5、允许“问答式”及 “成组模式”通信方式。
6、报文结构灵活、规范、一次通信可携带4个过程变量
HART协议的应用
在智能变送器与HART协议通讯器之间互联需要遵循负载电阻之和在250～600 Ω之间，太小了不能通讯，太大了变送器无法工作。实践中，一般在校验室内都至少要串接一个250 Ω以上的标准电阻，但在现场中如果系统基本满足负载电阻要求，可以直接在控制室内接线端子上跨接HART通讯器。
RS232
RS-232是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号通常。RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2 。
两种方式
RS-232标准设有25条信号线和9条信号线两种，包括一个主通道和一个辅助通道。在多数情况下主要使用主通道，对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如一条发送线、一条接收线及一条地线。
9芯定义
RS-232接口定义(25芯)
1 频蔽地线 2 发送数据 TXD
3 接收数据 RXD 4 请求发送RTS
5 允许发送 CTS 6 数据准备好 DSR
7 信号地 SG 8 载波检测 DCD
9 发送返回(+) 10 未定义
11 数据发送(-) 12~17 未定义
18 数据接收(+) 19 未定义
20 数据终端准备好 DTR 21 未定义
22 振铃 RI 23~24 未定义
25 接收返回(-)
RS-232通讯缺点
（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率≤20Kbps。
（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。
（4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺（实际≤15米）。
RS-485通讯协议
RS-485标准是在RS232的基础上发展来的，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准
通信接口方式
RS485接口：异步，半双工,串行
数据格式
1位起始位、8位数据位、1位停止位、无校验
1位起始位、8位数据位、1位停止位、奇校验
1位起始位、8位数据位、1位停止位、偶校验
当与现场总线适配器PROFIBUS连接时采用默认
接口定义
9针型接口
RS485接口 信号含义
3 RXD- 接收数据
4 RXD+ 接收数据
5 TXD+ 发送数据
7 TXD- 发送数据
485通讯优点
RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达 3000米(理论上的数据，在实际操作中，极限距离仅达1200米左右），另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。
485通讯缺点
很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患共模干扰问题：RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。
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通讯是工业现场经常遇到的问题，下面来介绍下常见通讯分类与特点。
什么是通讯协议
通讯协议又称通信规程，是指通讯双方对数据传送控制的一种约定。其中包括数据格式，同步方式，传送速度，传送步骤，检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守，它也叫做链路控制规程。
通讯协议分类
常见通讯协议：
1、modbus通讯协议
2、HART通讯协议
modbus
Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化部门的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。 由于modbus协议是完全公开透明的，所需的软硬件又非常简单，这就使它成为了一种通用的工业标准。
Modbus特点
1、Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。不管以何种网络形态传输，他的定义都能在不同设备间进行传输与交流。它是一种工业标准
2、modbus通讯协议是一种主从式异步半双工通信协议。也就是一个主站对应多个从站进行通讯。即控制器，请求其他设备，或回应其他设备的一个过程。
Modbus与OSI参考模型
Modbus之ASCII通讯
地址码：从站的地址（8位）
功能码：主站发送，告诉从站执行功能（8位）
数据区：具体数据内容（N*8位）
校验码：LRC校验（8位）
起始位：用“：”号，（3AH）（ASCII为58）
停止位：用“CR”（0DH），“LF”（0AH）
数据位内容由程序编写，所有信息通讯均用ASCII码形式发送和接收。
数据帧
Modbus之RTU通讯方式
地址码、功能码、数据区与ASCII通讯相同。
校验码：CRC校验（16位）
起始位：无字符，保持无信号时间大于10ms 。
停止位：无字符，保持无信号时间大于10ms 。
数据内容由通讯程序编写，所有的信息均用十六进制形式发送和接收。
HART协议
HART(Highway Addressable Remote Transducer)，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议，是美国ROSEMOUNT公司于1985年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。 HART装置提供具有相对低的带宽，适度响应时间的通信，经过10多年的发展，HART技术在国外已经十分成熟，并已成为全球智能仪表的工业标准。
协议基本
1、4~20mA模拟信号+数字控制信号（FSK技术）
2、支持双绞线全数字通信，可构成15个站网络
3、支持OSI开放体系结构，1、2、7、层
物理层
基于Bell 202 通信标准的FSK 技术，基本内容：
波特率 1200bps （速度较慢）
逻辑1 1200HZ
逻辑0 2400HZ
通讯方式
1）主从式通信
由主设备来控制数据帧的传送
最多允许15个从设备连接到一条多点通讯线上
2）突发模式
从设备定时重复发送数据帧
3）半双工通讯方式
寻址范围：0 ~ 15
当地址为0时，处于4~20mADC与数字通信兼容状态。
当地址为1~15时，则处于全数字通信状态。
通讯模式
第一种“问答式”：2次/秒，适用于点对点，多站连接
第二种“成组模式”：3.7次/秒，只适用于点对点连接
HART协议的优点
1、模拟信号带有过程控制信息，数字信号允许双向通信。
2、(智能化现场仪表+模拟仪表、记录仪及控制器)混合系统
3、支持多主站数字通信，节省导线，减少安装费
4、通过租用电话线连接仪表，使远方的现场仪表使用相 对便宜的接口设备。
5、允许“问答式”及 “成组模式”通信方式。
6、报文结构灵活、规范、一次通信可携带4个过程变量
HART协议的应用
在智能变送器与HART协议通讯器之间互联需要遵循负载电阻之和在250～600 Ω之间，太小了不能通讯，太大了变送器无法工作。实践中，一般在校验室内都至少要串接一个250 Ω以上的标准电阻，但在现场中如果系统基本满足负载电阻要求，可以直接在控制室内接线端子上跨接HART通讯器。
RS232
RS-232是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号通常。RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2 。
两种方式
RS-232标准设有25条信号线和9条信号线两种，包括一个主通道和一个辅助通道。在多数情况下主要使用主通道，对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如一条发送线、一条接收线及一条地线。
9芯定义
RS-232接口定义(25芯)
1 频蔽地线 2 发送数据 TXD
3 接收数据 RXD 4 请求发送RTS
5 允许发送 CTS 6 数据准备好 DSR
7 信号地 SG 8 载波检测 DCD
9 发送返回(+) 10 未定义
11 数据发送(-) 12~17 未定义
18 数据接收(+) 19 未定义
20 数据终端准备好 DTR 21 未定义
22 振铃 RI 23~24 未定义
25 接收返回(-)
RS-232通讯缺点
（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率≤20Kbps。
（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。
（4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺（实际≤15米）。
RS-485通讯协议
RS-485标准是在RS232的基础上发展来的，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准
通信接口方式
RS485接口：异步，半双工,串行
数据格式
1位起始位、8位数据位、1位停止位、无校验
1位起始位、8位数据位、1位停止位、奇校验
1位起始位、8位数据位、1位停止位、偶校验
当与现场总线适配器PROFIBUS连接时采用默认
接口定义
9针型接口
RS485接口 信号含义
3 RXD- 接收数据
4 RXD+ 接收数据
5 TXD+ 发送数据
7 TXD- 发送数据
485通讯优点
RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达 3000米(理论上的数据，在实际操作中，极限距离仅达1200米左右），另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。
485通讯缺点
很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患共模干扰问题：RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。
来源：网络
什么是通讯协议
通讯协议又称通信规程，是指通讯双方对数据传送控制的一种约定。其中包括数据格式，同步方式，传送速度，传送步骤，检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守，它也叫做链路控制规程。
通讯协议分类
常见通讯协议：
1、modbus通讯协议
2、HART通讯协议
modbus
Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化部门的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。 由于modbus协议是完全公开透明的，所需的软硬件又非常简单，这就使它成为了一种通用的工业标准。
Modbus特点
1、Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。不管以何种网络形态传输，他的定义都能在不同设备间进行传输与交流。它是一种工业标准
2、modbus通讯协议是一种主从式异步半双工通信协议。也就是一个主站对应多个从站进行通讯。即控制器，请求其他设备，或回应其他设备的一个过程。
Modbus与OSI参考模型
Modbus之ASCII通讯
地址码：从站的地址（8位）
功能码：主站发送，告诉从站执行功能（8位）
数据区：具体数据内容（N*8位）
校验码：LRC校验（8位）
起始位：用“：”号，（3AH）（ASCII为58）
停止位：用“CR”（0DH），“LF”（0AH）
数据位内容由程序编写，所有信息通讯均用ASCII码形式发送和接收。
数据帧
Modbus之RTU通讯方式
地址码、功能码、数据区与ASCII通讯相同。
校验码：CRC校验（16位）
起始位：无字符，保持无信号时间大于10ms 。
停止位：无字符，保持无信号时间大于10ms 。
数据内容由通讯程序编写，所有的信息均用十六进制形式发送和接收。
HART协议
HART(Highway Addressable Remote Transducer)，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议，是美国ROSEMOUNT公司于1985年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。 HART装置提供具有相对低的带宽，适度响应时间的通信，经过10多年的发展，HART技术在国外已经十分成熟，并已成为全球智能仪表的工业标准。
协议基本
1、4~20mA模拟信号+数字控制信号（FSK技术）
2、支持双绞线全数字通信，可构成15个站网络
3、支持OSI开放体系结构，1、2、7、层
物理层
基于Bell 202 通信标准的FSK 技术，基本内容：
波特率 1200bps （速度较慢）
逻辑1 1200HZ
逻辑0 2400HZ
通讯方式
1）主从式通信
由主设备来控制数据帧的传送
最多允许15个从设备连接到一条多点通讯线上
2）突发模式
从设备定时重复发送数据帧
3）半双工通讯方式
寻址范围：0 ~ 15
当地址为0时，处于4~20mADC与数字通信兼容状态。
当地址为1~15时，则处于全数字通信状态。
通讯模式
第一种“问答式”：2次/秒，适用于点对点，多站连接
第二种“成组模式”：3.7次/秒，只适用于点对点连接
HART协议的优点
1、模拟信号带有过程控制信息，数字信号允许双向通信。
2、(智能化现场仪表+模拟仪表、记录仪及控制器)混合系统
3、支持多主站数字通信，节省导线，减少安装费
4、通过租用电话线连接仪表，使远方的现场仪表使用相 对便宜的接口设备。
5、允许“问答式”及 “成组模式”通信方式。
6、报文结构灵活、规范、一次通信可携带4个过程变量
HART协议的应用
在智能变送器与HART协议通讯器之间互联需要遵循负载电阻之和在250～600 Ω之间，太小了不能通讯，太大了变送器无法工作。实践中，一般在校验室内都至少要串接一个250 Ω以上的标准电阻，但在现场中如果系统基本满足负载电阻要求，可以直接在控制室内接线端子上跨接HART通讯器。
RS232
RS-232是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号通常。RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2 。
两种方式
RS-232标准设有25条信号线和9条信号线两种，包括一个主通道和一个辅助通道。在多数情况下主要使用主通道，对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如一条发送线、一条接收线及一条地线。
9芯定义
RS-232接口定义(25芯)
1 频蔽地线 2 发送数据 TXD
3 接收数据 RXD 4 请求发送RTS
5 允许发送 CTS 6 数据准备好 DSR
7 信号地 SG 8 载波检测 DCD
9 发送返回(+) 10 未定义
11 数据发送(-) 12~17 未定义
18 数据接收(+) 19 未定义
20 数据终端准备好 DTR 21 未定义
22 振铃 RI 23~24 未定义
25 接收返回(-)
RS-232通讯缺点
（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率≤20Kbps。
（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。
（4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺（实际≤15米）。
RS-485通讯协议
RS-485标准是在RS232的基础上发展来的，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准
通信接口方式
RS485接口：异步，半双工,串行
数据格式
1位起始位、8位数据位、1位停止位、无校验
1位起始位、8位数据位、1位停止位、奇校验
1位起始位、8位数据位、1位停止位、偶校验
当与现场总线适配器PROFIBUS连接时采用默认
接口定义
9针型接口
RS485接口 信号含义
3 RXD- 接收数据
4 RXD+ 接收数据
5 TXD+ 发送数据
7 TXD- 发送数据
485通讯优点
RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达 3000米(理论上的数据，在实际操作中，极限距离仅达1200米左右），另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。
485通讯缺点
很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患共模干扰问题：RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。
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