RS485現(xiàn)場總線布網(wǎng)的注意事項
網(wǎng)絡拓撲一般采用終端匹配的總線型結構。在構建網(wǎng)絡時,應注意如下幾點:
一,采用一條雙絞線電纜作總線,將各個節(jié)點串接起來,從總線到每個節(jié)點的引出線長度應盡量短,以便使引出線中的反射信號對總線信號的影響zui低。有些網(wǎng)絡連接盡管不正確,在短距離、低速率仍可能正常工作,但隨著通信距離的延長或通信速率的提高,其不良影響會越來越嚴重,主要原因是信號在各支路末端反射后與原信號疊加,會造成信號質(zhì)量下降。
二,應注意總線特性阻抗的連續(xù)性,在阻抗不連續(xù)點就會發(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,或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??傊?,應該提供一條單一、連續(xù)的信號通道作為總線。
三,注意終端負載電阻問題,在設備少距離短的情況下不加終端負載電阻整個網(wǎng)絡能很好的工作,但隨著距離的增加性能將降低。理論上,在每個接收數(shù)據(jù)信號的中點進行采樣時,只要反射信號在開始采樣時衰減到足夠低就可以不考慮匹配。但這在實際上難以掌握,美國MAXIM公司有篇文章提到一條經(jīng)驗性的原則可以用來判斷在什么樣的數(shù)據(jù)速率和電纜長度時需要進行匹配:當信號的轉換時間(上升或下降時間)超過電信號沿總線單向傳輸所需時間的3倍以上時就可以不加匹配。
一般終端匹配采用終端電阻方法,RS-485應在總線電纜的開始和末端都并接終端電阻。終端電阻在RS-485網(wǎng)絡中取120Ω。相當于電纜特性阻抗的電阻,因為大多數(shù)雙絞線電纜特性阻抗大約在100~120Ω。這種匹配方法簡單有效,但有一個缺點,匹配電阻要消耗較大功率,對于功耗限制比較嚴格的系統(tǒng)不太適合。另外一種比較省電的匹配方式是RC匹配。利用一只電容C隔斷直流成分可以節(jié)省大部分功率。但電容C的取值是個難點,需要在功耗和匹配質(zhì)量間進行折衷。還有一種采用二極管的匹配方法,這種方案雖未實現(xiàn)真正的“匹配”,但它利用二極管的鉗位作用能迅速削弱反射信號,達到改善信號質(zhì)量的目的,節(jié)能*。