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RS485、M-BUS抄表总线的对比介绍

作者:时间:2016-12-15来源:网络收藏
在远程抄表系统中,总线的使用时必不可少的,及时是在无线远传抄表系统当中,有时也需要使用总线来解决管理中心与采集器之间(或者是小区管理点与采集器、集中器之间)的通讯。为了获得更低廉、更稳定的通讯方式,前辈们作出了不少的努力,本文介绍的三种总线有各自的优势,比较结果列于文章末尾。

一、RS-232-C接口介绍    

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201612/330166.htm

计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低,特别是在远程传输时,避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。在串行通讯时,要求通讯双方都采用一个标准接口,使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。 RS-232-C接口(又称 EIA RS-232-C)是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的 DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定。

1)接口的信号内容实际上RS-232-C的25条引线中有许多是很少使用的,在计算机与终端通讯中一般只使用3-9条引线。RS-232-C最常用的9条引线的信号内容见附表
  2)接口的电气特性 在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻 辑“1”,-5— -15V;逻辑“0” +5— +15V 。噪声容限为2V。即 要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”,高到-3V的信号 作为逻辑“1”

   3) 接口的物理结构 RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-25的25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端. 一些设备与PC机连接的RS-232-C接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。所以采用DB-9的9芯插头座,传输线采用屏蔽双绞线。
   4)传输电缆长度由RS-232C标准规定在码元畸变小于4%的情况下,传输电缆长度应为50英尺,其实这个4%的码元畸变是很保守的,在实际应用中,约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的,所以实际使用中最大距离会远超过50英尺

二、RS-485介绍

由于RS-232-C接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下四点:

   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,波特率为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,实际上也只能 用在50米左右。

    针对RS-232-C的不足,于是就不断出现了一些新的接口标准,RS-485就是其中之一,它具有以下特点:

    1. RS-485的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差为+(2—6) V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(2—6)V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了,就不易损坏接口电路的芯片,且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL 电路连接。

    2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps

    3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性好。

4. 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,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。

    因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络,一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。

5. 采用RS485接口时,传输电缆的长度如何考虑?

    在使用RS485接口时,对于特定的传输线经,从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数,这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的

三、M-BUS介绍

  M-Bus是欧洲标准的2线总线, 主要用于消耗测量仪器. M-Bus在建筑物和工业能源消耗数据采集有多方面的应用.,其最大的特点是无极性,两线工作,能极大的节省现场工作量。

功能

  M-Bus是一种专门为消耗测量仪器和计数器传送信息的数据总线设计的.

  它的信息传送量是专门为满足其应用而限定好的. 它具有使用价格低廉的电缆而能够长距离传送的特点. M-Bus对每个询问的反应时间为0,1 至0,5秒, 这对于它要完成的任务来说是完全足够的了.

  M-Bus不会被其他数据总线取代, 相反它是用于传送计数器读数最安全和价廉的. 这已经在实际应用上得到证实: 能够适应电网电压起伏不定的波动.

M-BUS的原理

  M-Bus的工作原理就象保龄球游戏一样, 只有在计算中心发出询问的情况下, 才能够在附有MESSDAS软件计算中心和计数器之间执行数据交换. 也就是说, 各个终端在计算中心发出指令后才能够提供数据. 从M-Bus物理角度来看各终端之间是不会产生数据交换的.

比较项目

RS485

(75LBC184)

M-BUS

(TI721)

C-MBUS

(CMT001)

优势比较

通讯距离(m)

1200

1000

不小于2000

内部优化的输出控制能力,使芯片具有更远的通讯距离。

通讯电平

差分电压

下行12V电压

上行电流环

下行24V电压

上行电流环

提高下行电压有利于改善信号特性,提高负载驱动能力。

总线最高电压

5V

24V

35V

允许接入更高的线路电压有利于更长线路的传输

长距通讯速率

1200

4800

4800

实际上C-MBUS也可提供9600的通讯速度。

接线方法

四线(含电源

二线(可供电)

二线(可供电)

与M-BUS一样具备无极性二线通讯功能

是否具有极性

极性

无极性

无极性

与M-BUS一样具备无极性供电讯功能

布线方式

串连

任意分支

任意分支

与M-BUS一样具备任意分支功能,非常有利于现场的施工布线,优势非常明显。

线缆要求

屏蔽双绞线

普通RV1.5双绞线

普通RV1.5双绞线

与M-BUS一样具备无极性双绞线布线,与485相比节约大量的线材费用,同样在布线中接线方便,无错接可能。

结点供电能力

能,但功率小<0.65mA

能,功率大单个<4mA

MBUS与C-MBUS同样具备结点供电能力,但C-BUS可以提供更大的驱动能力,这对终端设备的设计提供的更广泛的选择空间,较大的供电能力可为系统提供更多功能。

芯片静态电流损耗

2.4mA

0.8 mA

0.15 mA

这是一项非常重要的指标,在总线大量挂接终端器时,芯片静态电流越低就可在总线上挂接更多的终端设备,并可保证总线末端压降更小。

负载能力

<128

<256

<400

C-MBUS具备可驱动更多结点的能力。

总线隔离装置

有,复杂

有,简单

在大量终端结点的应用中,隔离装置的应用对系统的稳定运行及可维护性非常重要。

主站集中控制器

简单

复杂

采用专用的CMT100芯片,结构极其简单

由于C-MBUS设计了专用的主站控制芯片,使原本需要大量模数电路搭建的主站电路设计显得非常简单,并一致性好。

电磁兼容性

C-MBUS在设计中充分考虑了芯片的EMI、EMC指标,对下接的CPU等电路有较好的电磁保护作用。




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