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485和CAN总线区别

2021-05-30 来源:好走旅游网
485 现场总线的实际问题和解决办法

一、关于 485 总线的几个概念 :

1、485 总线的通讯距离可以达到 1200米。

根据 485 总线结构理论,在理想环境的前提下, 485 总线传输距离可以达到 1200 米。其条件是通讯线材优质达标,波特率为 9600,只负载一台 485 设备,才能 使得通讯距离达到 1200米,所以通常 485 总线实际的稳定的通讯距离往往达不 到 1200 米。如果负载 485 设备多,线材阻抗不合乎标准,线径过细,转换器品 质不良,设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。

2、 485 总线可以带 128 台设备进行通讯。

其实并不是所有 485转换器都能够带 128台设备的,要根据 485 转换器内芯片的 型号和 485 设备芯片的型号来判断,只能按照指标较低的芯片来确定其负载能

力。一般485芯片负载能力有三个级别一一32台、128台和256台。此外理论上 的标称往往实际上是达不到的,通讯距离越长、波特率越高、线径越细、线材质 量越差、转换器品质越差、转换器电能供应不足 (无源转换器 )、防雷保护越强, 这些都会降低真实负载数量。

3、 485总线是一种最简单、最稳定、最成熟的工业总线结构

这种概念是错误的。 485总线是一种用于设备联网的、经济型的、传统的工业总 线方式。其通讯质量需要根据施工经验进行调试和测试采可以得到保证。 485总 线虽然简单,但也必须严格按照安装施工规范进行布线。 二、必须严格按照施工规范施工

在 485 总线系统施工时必须严格按照施工规范施工,特别应注意下面几点。

1 、 485+和 485-数据线一定要互为双绞。

2、布线一定要布多股屏蔽双绞线。多股是为了备用,屏蔽是为了便于出现特殊 情况时调

试, 双绞是因为 485通讯采用差模通讯原理, 双绞的抗干扰性较好。 不 采用双绞线是错误的。

3、 485总线一定要用手牵手式的总线结构,坚决避免星型连接和分叉连接。

4、 设备供电的交流电及机箱一定要真实接地,而且接地良好。有很多地方表面 上有三角

插座,其实根本没有接地,接地良好可以防止设备被雷击、浪涌冲击。

静电累积时可以配合设备的防雷设计较好地释放能量, 保护 485 总线设备和相关 芯片不受伤害。

5、为避免强电对其干扰, 485 总线应避免和强电走在一起。

三、推荐几种调试方法 :

在调试前首先要确保设备接线正确, 且施工合乎规范。 可以根据遇到的问题采用 下面几种调试方法。

1、 共地法:用1条线或者屏蔽线将所有485设备的GND地连接起来,这样可以 避免所

有设备之间存在影响通讯的电势差。

2、 终端电阻法 : 在最后一台 485 设备的 485+和 485-上并接 1 20欧姆的终端电阻

来改善通讯质量。

3、 中间分段断开法 : 通过从中间断开来检查是否设备负载过多、 通讯距离过长、 某台

设备对整个通讯线路的影响等。

4、 单独拉线法 : 单独简易拉一条线到设备,这样可以用来排除是否是布线引起 了通讯

故障。

5、 更换转换器法 : 随身携带几个转换器,这样可以排除是否是转换器质量问题 影响了

通讯质量。

6、 笔记本调试法 : 先保证自己随身携带的电脑笔记本是通讯正常的设备,用它 来替换

客户电脑进行通讯, 如果正常, 则表明客户的电脑的串口有可能被损害或 者受伤。 四、建议和忠告

采用 485 总线结构常见的几种通讯故障有下面几种。

1 、通讯不上,无反应。

2、 可以上传数据,但不可以下载数据。

3、 通讯时系统提示受到干扰,或者不通讯时通讯指示灯也不停地闪烁。

4、 有时能通讯上,有时通讯不上,有的指令可以通,有的指令不可以通。 为减少通信故

障提出下面几条建议和忠告供参考。

1、建议用户使用和购买门禁厂家提供的 485转换器或者厂家指定推荐品牌的 485 转换

器。

2、门禁厂家会对与其配套的 485 转换器做大量的测试工作,并且会要求 485 转 换器生

产厂家按照其固定的性能参数进行生产和品质检测, 所以它与门禁设备具 备较好的兼容性。千万不要贪图便宜购买杂牌厂家的 485 转换器。

3、严格按照 485 总线的施工规范进行施工,杜绝任何侥幸心理。

4、对线路较长、负载较多的 485 总线工程采用科学的、有预留的解决方案。 5、如果通讯距离过长,

如超500米,建议采用中继器或485HUB来解决。

6如果负载数过多,如一条总线上超过 30台,建议采用485HUB来解决问题。 7、现场调试带齐调试设备。现场调试一定要随身携带几个可以接长距离和多负 载的转换

器、 一台常用的电脑笔记本、 测试通路断路的万用表, 几个120欧姆的 终端电阻。

CAN总线简介

控制器局域网 CAN(Controller Area Net) 是一种现场总线,主要用于各种 过程检测及控制。CAN最初是由德国BOSC公司为汽车监测和控制而设计的, 目前CAN已逐步应用到其它工业控 制中,现已成为ISO-11898国际标准。

CAN总线有以下特点:

1) CAN可以是对等结构,即多主机工作方式,网络上任意一个节点可以在 任意

时刻主动地向 网络上其它节点发送信息,不分主从,通讯方式灵活。

2) CA N网络上的节点可以分为不同的优先级,满足不同的实时需要。 3) CAN采用非破坏性仲裁技术,当两个节点同时向网络上传送信息时,优 先级

低的节点自动 停止发送,在网络负载很重的情况下不会出现网络瘫痪。

4) CAN可以点对点、点对多点、点对网络的方式发送和接收数据,通讯距 离最

远 10 km(5 kb/ s) ,节点数目可达 110个。

5) CAN采用的是短帧结构,每一帧的有效字节数为 8个,具有CRC校验和 其

它检测措施,数据出错几率小。CAN节点在错误严重的情况下,具有自动关闭 功能,不会影响总线上其它节点操作。

6) 通讯介质采用廉价的双绞线, 无特殊要求, 用户接口简单, 容易构成用 户

系统。

CAN总线和485总线比较

CAN(Controller Area Network) 属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式

控制或实时控制的串行通信网络。较之目前RS-485基于R线构建的分布式控制系 统而言,基于CAN总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性:

1)

控制器工作于多主方式,网络中的各节点都可根据总线访问优先权 于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁方式竞争向总线发送数据,

CAN

(取决

且CAN协议废

除了站地址编码,而代之以对通信数据进行编码,这可使不同的节点同时接收到 相同的数据,这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强, 并且容易构成冗余结构,提高系统的可靠性和系统的灵活性。 而利用RS-485只能 构成主从式结构系统,通信方式也只能以主站轮询的方式进行,系统的实时性、 可靠性较差。

2) CAN总线通过CANS制器接口芯片82C250的两个输出端CANH和CANL与物理 总

线相连,而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态, CANI端只能是低电平或 悬浮状态。这就保证不会出现象在RS-485网络中,当系统有错误,出现多节点同 时向总线发送数据时,导致总线呈现短路,从而损坏某些节点的现象。而且 CAN 节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能,以使总线上其他节点的操作不 受影响,从而保证不会出现象在网络中, 因个别节点出现问题, 使得总线处于“死 锁”状态。

3) CAN具有完善的通信协议,可由CAN空制器芯片及其接口芯片来实现,从而 大大

降低了系统的开发难度,缩短了开发周期,这些是只仅仅有电气协议的

RS-485所无法比拟的。

特性 单点成本 系统成本 总线利用率 网络特性 数据传输率 容错机制

RS-485

低廉 高 低 单主网络 低 无 高

CAN-bus

稍高 较低 高 多主网络 高

可靠的错误处理和检错机制 极低

通讯失败率

节点错误的影响 通讯距离 网络调试 开发难度 后期维护成本

导致整个网络的瘫痪 无任何影响 可达 10km(5kbps)

非常容易

标准CAN-bus协议 低

<1.5km

困难

标准Modbus协议 高

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