几种RS-485多机通信的组网方式

摘要： 本文介绍了以波仕转换器为代表的几种RS-485多机通信的组网方式：总线式、蜘蛛形、单环冗余型、中继转换型。用户可以根据现场的串口设备的位置分布或者可靠性要求来选择。通信软件都是一样的，与普通的RS-485总线多机通信一样。

      波仕RS-232/RS-485/RS-422转换器都可将RS-232通信距离延长至1.2Km以上（9600bps时）。都可以用于PC机之间、PC机与单片机之间构成远程多机通信网络。

      波仕的485TC和485TA转换器外形都为DB-9/DB-9转接盒大小，其中DB-9（孔座）一端直接插在9芯RS-232插座（针座）上。PC机RS-232串行口的DB-9芯连接器引脚分配如下：2-RXD(收),3-TXD(发),5–GND(地)。 产品均无需任何初始化设置！只用到RXD（收）、TXD（发）、GND（地）信号，加上*的内部零延时自动收发转换技术，确保适合所有软件！      RS-485为半双工通信方式。RS-422为全双工方式。485TC为全双工半双工通用型（图1）。485TA为半双工型（图2）。均内置600W抗雷击浪涌保护器。

一、典型的RS-485总线式通信方式zui典型的RS-485多机通信就是总线式的通信（图3）：所有RS-485节点全部挂在一对RS-485总线上。实际上还有一根GND地线。注意RS-485总线不能够开叉、但是可以转弯。

二、典型的RS-422总线式通信方式RS-422是全双工通信方式，也就是说发送（Y、Z）与接收（A、B）是分开的，所以能够同时收发。RS-422有时也称为“全双工的RS-485”，或者“RS-485的全双工方式”。总线式的全双工多机通信图如图4。注意不是所有的RS-422都支持全双工多机通信的。波仕的485C系列转换器是少有的能够支持全双工多机通信的、而且全双工半双工通用的转换器。RS-422总线信号也可以标记为：T+（Y）、T-（Z）、R+（A）、R-（B）。只有可以支持全双工多机通信的RS-422口可以简单的将T+与R+短接为A、T-与R-短接为B，比如485C。

三、蜘蛛形RS-485多机通信方式　　  要实现RS-485的蜘蛛组网（如图6），必须采用RS-485的交换机（SWITCH）。波仕的RS-485光隔4拖4口SWITCH（型号SWT4485G）用于组成RS-485蜘蛛形网。SWT4485G还实现RS-485的上、下位机之间的光电隔离。      SWT4485G有4个上位机RS-485口和4个下位机RS-485口。 SWT4485G的上位机、下位机侧各自的4个RS-485口可以分别接4路RS-485总线。    当4路上位机或下位机RS-485总线中有一个、二个甚至三个RS-485短路或者烧坏时，SWT4485G的RS-485仍然可以与剩余的正常的RS-485总线通信。使用SWT4485G组网后，保证某一路或多路RS-485总线损坏后不影响其它总线的正常通信！

波仕还有1拖8路的RS-485集线器（HUB8485G）。集线器可以认为是交换机的一种特例，就是其中一侧只有一路RS-485（或RS-232）。HUB8485G的上位机可以是RS-485，也可以是RS-232，所以HUB8485G可以直接从PC机的RS-232口分出8路RS-485。　　四、单环自愈RS-485多机通信方式　　单环自愈的RS-485组网方式是由波仕电子在世界上提出。单环自愈的RS-485网大大增加了RS-485总线的通信可靠性。解决了RS-485总线断线、接线接头不牢等导致RS-485通信中断的问题。　　波仕的485D是一种具有单环自愈功能的1路RS-232到2路RS-485的转换器。RS-485总线可以是直线或者曲线，但是不能绕成为环形。有了波仕485D转换器将1路RS-232转换成为2路RS-485的转换功能后，RS-485的2路输出开叉成了2路并在远端闭合。这就是单环自愈的RS-485组网。如图7所示。图中虽然有两根RS-485信号线（红线A和兰线B），但是它们实际上都是一个环路的RS-485信号，所以称为单环。自愈的特性表现为：当RS-485信号线有断线时，比如图中的红线A和兰线B中有一根断开甚至两根都断开时，任何一个下位机的RS-485的信号A仍然可以从没有断开部分的红线连接到485D的A1或者A2、任何一个下位机的RS-485的信号B仍然可以从没有断开部分的兰线连接到485D的B1或者B2。

五、用中继转换器482构成的不限距离和不限节点的RS-485总线

在下一代RS-485总线中，每接一个482型RS-232/RS-485中继转换器，RS-485信号都得到了中继增强，所以这种RS-485总线不再受一条RS-485总线zui远1200米的限制，而是当接N个转换器时就可以达到1200米的N倍距离，N不受限制。传统的RS-485总线有接负载个数的限制，比如128个，就是同一条RS-485总线中zui多挂128个RS-485口。使用N个RS-232/RS-485中继转换器构成的RS-485总线中，由于接入的中继转换器将RS-485总线分开为了N段（每一段之间相当于有一个中继器），所以当接N个中继转换器时就可以达到128×N倍的负载个数，而且N不受限制。简单地说，下一代RS-485总线的每一个节点都带中继功能，在加入一个RS-485节点的同时增加了驱动，包括传输距离和负载能力。
任何一个主机RS-485都可以与下位机从机通信，而且每个从机RS-485都可以有128个节点，也就是说，驱动负载能力为128×4个。