工控自動化技術文摘：如何選擇RS-232/RS-485/RS-422轉換器

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如何選擇RS-232/RS-485/RS-422轉換器
武漢波仕電子有限公司

您的計算機或者您的設備也許隻有RS-232口，如果要進行有效而可靠的RS-485或RS-422通信，就要為您的應用選擇正確的RS-232/RS-485/RS-422轉換器。是半雙工的RS-485還是全雙工的RS-422？要(yao)光(guang)電(dian)隔(ge)離(li)還(hai)是(shi)非(fei)光(guang)隔(ge)？是(shi)要(yao)外(wai)部(bu)供(gong)電(dian)還(hai)是(shi)無(wu)須(xu)供(gong)電(dian)？是(shi)高(gao)速(su)還(hai)是(shi)低(di)速(su)？本(ben)文(wen)就(jiu)通(tong)過(guo)介(jie)紹(shao)波(bo)仕(shi)電(dian)子(zi)的(de)幾(ji)種(zhong)常(chang)用(yong)的(de)轉(zhuan)換(huan)器(qi)的(de)分(fen)類(lei)幫(bang)助(zhu)讀(du)者(zhe)正(zheng)確(que)選(xuan)擇(ze)轉(zhuan)換(huan)器(qi)。

半雙工與全雙工的分類
波仕電子的轉換器從大類上分為RS-485（半雙工）和RS-485/422（半雙工/全雙工通用）
１．半雙工形式：RS-485
RS-485一般就是指半雙工。如果有人說要“全雙工的RS-485”，那實際就是RS-422。banshuanggongtongxinshiyongtongyigenchuanshuxian，jikefasongshujuyoukejieshoushuju，danbunengtongshifasonghejieshou。zairenheshikezhinengyouqizhongdeyifangfasongshuju，lingyifangjieshoushuju。yincibanshuanggongxingshijikeyishiyongyitiaoshujuxian，yekeyishiyongliangtiaoshujuxian。

半雙工通信中每端需有一個收/faqiehuandianzikaiguan，tongguoqiehuanlaijuedingshujuxiangnagefangxiangchuanshu。yinweiyouqiehuan，suoyihuichanshengshijianyanchi，xinxichuanshuxiaolvdixie。danshiduiyuxiangdayinjizheyangdanfangxiangchuanshudewaiweishebei，yongbanshuanggongfangshijiunengmanzuyaoqiule，bubicaiyongquanshuanggongfangshi，keshengyigenchuanshuxian。
波仕電子的RS-232/RS-485轉換器使用了獨特的零延時自動收發轉換技術，直接從RS-485信號中用硬件方法提取收發切換控製信號，並且具備零延時的性能。零延時指收發切換過程轉變時間為0，在使用時與RS-232通信一樣。
２．全雙工形式：RS-232、RS-422
RS-422一般就是指全雙工。如果有人說要“半雙工的RS-422”，那實際就是RS-485。
全雙工數據通信分別由兩根可以在兩個不同的站點同時發送和接收的傳輸線進行傳送，通信雙方都能在同一時刻進行發送和接收操作。

    在全雙工方式中，每一端都有發送器和接收器，有兩條傳送線，可在交互式應用和遠程監控係統中使用，信息傳輸效率較高。
    波仕電子的全雙工轉換器一般都是半雙工全雙工通用的，也就是RS-485/RS-422通用的。RS-232是全雙工的，RS-422也是全雙工的，而RS-485是半雙工的。
    這裏就會有一個問題：如果RS-232的數據有同時收發的，那半雙工的RS-232/RS-485能否實現呢？答案是不能夠。RS-232/RS-485轉換器正確工作的前提的RS-232的發送與接收不要同時進行。雖然計算機的RS-232口有緩衝存儲器，但是那僅僅就是1到2個字節。
高速與低速：數據的傳輸速率
    串行通信的傳輸受到通信雙方配備性能及通信線路的特性所左右，收、發雙方必須按照同樣的速率進行串行通信，即收、發雙方采用同樣的數據傳輸率。數據傳輸率批量的是串行通信中每一秒所傳送的數據位數，單位是bit/s，簡寫為bps。經常可以看到產品的規格書上都寫著4800bps、9600bps、19200bit/s、38400bit/s・・・・・・，所指的就是數據傳輸率。在異步串行通信中，每傳送一個字符需要8位，如果采用數據傳輸率4800bit/s進行傳送，則每秒可以傳送600個字符。
    就儀器或工業場合來說，4800bit/s、9600bit/s是最常見的數據傳輸率，現在的個人計算機所提供的串行端口的數據傳輸率最高都可達到115200bit/s，若傳輸距離較近而設備也提供時，使用最高的數據傳輸率也可以。最高通信速率為19200bps的轉換器我們歸類為“低速”、最高通信速率為115200bps的轉換器我們歸類為“高速”。
光電隔離與非光電隔離：接口的耐高電壓保護
    RS-485/422通信距離可以達到1200米mi以yi上shang，由you於yu距ju離li較jiao遠yuan，會hui存cun在zai較jiao大da的de地di電dian位wei差cha以yi及ji各ge種zhong各ge樣yang的de幹gan擾rao信xin號hao，會hui影ying響xiang通tong信xin。采cai用yong光guang電dian隔ge離li可ke有you效xiao地di提ti高gao係xi統tong的de抗kang幹gan擾rao能neng力li。光guang電dian隔ge離li技ji術shu是shi破po壞huai"地"幹擾途徑的抗幹擾方法，硬件上常用光電耦合器件實現電→光→電的隔離，他能有效地破壞幹擾源的進入，可靠地實現信號的隔離，並易構成各種功能狀態。
    波仕電子的光電隔離轉換器可以耐2500V電壓，建議凡是有通過室外布線的RS-485都選用光電隔離的RS-232/RS-485/422轉換器。
    光電耦合器件是把發光器件(如發光二極管)和光敏器件(如光敏三極管)組裝在一起，通過光線實現耦合構成電一光和光一電的轉換器件。

光電耦合器之所以在傳輸信號的同時能有效地抑製尖脈衝和各種噪聲幹擾，使通道上的信號噪聲比大為提高，主要有以下幾方麵的原因： (1) 光電耦合器的輸入阻抗很小，隻有幾百歐姆，而幹擾源的阻抗較大，通常為105～106Ω。jufenyayuanlikezhi，jishiganraodianyadefudujiaoda，dankuisongdaoguangdianouheqishuruduandezaoshengdianyahuihenxiao，zhinengxingchenghenweiruodedianliu，youyumeiyouzugoudenengliangerbunengshierjiguanfaguang，congerbeiyizhidiaole。(2) 光電耦合器的輸入回路與輸出回路之間沒有電氣聯係，也沒有共地；之zhi間jian的de分fen布bu電dian容rong極ji小xiao，而er絕jue緣yuan電dian阻zu又you很hen大da，因yin此ci回hui路lu一yi邊bian的de各ge種zhong幹gan擾rao噪zao聲sheng都dou很hen難nan通tong過guo光guang電dian耦ou合he器qi饋kui送song到dao另ling一yi邊bian去qu，避bi免mian了le共gong阻zu抗kang耦ou合he的de幹gan擾rao信xin號hao的de產chan生sheng。
有源與無源：是否需要外接電源
波仕電子發明了無源的RS-232/RS-485/422轉換器，直接從RS-232的信號線中提取供電電壓，也稱為RS-232竊電技術。波仕的竊電技術能夠提供足夠高的功率，不僅可以對非光隔的轉換器供電，還可以驅動光電隔離的轉換器，甚至RS-232到光纖的轉換器以及數據采集器。隻有足夠的竊電功率才能夠保證RS-485/422的通信距離。而外接電源一般是高速光隔轉換器（G485HA、G485HC）才需要，再就是一些特殊用途的情況，比如RS-232口的電壓明顯偏低的情況。型號為U485A、U485C的轉換器是比較特殊的：有源/無源通用。這是指U485A、U485C當作光隔的轉換器使用時需要外接5V電源，如果選擇產品的跳線設置也可以無須外接電源（無源），這時地線是不隔離的，所以算成非光隔。H485A和H485C是有源的，它們都帶有TTL轉換功能，不僅實現RS-232與TTL的轉換，也實現TTL與RS-485或RS-422的轉換。無源非光隔的轉換器有485A、485C。無源光隔的轉換器有485TA、485TC。
無源的優點是使用方便，波仕的無源轉換器以及有源轉換器的RS-485具有一樣的性能。

狀　態：離線

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