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RS485總線是一種用于設備聯網的經長期實踐檢驗的、經濟且實用的工業總線方式,同時在一些復雜的網絡應用中RS485總線的通訊質量是需要根據施工經驗進行測試和調試的,因此485總線雖然簡單,但網絡應用必須嚴格按照施工規范進行,而且不同實際環境需考慮采用不同的總線拓撲結構,本文介紹三種常用的總線拓撲結構。
一、菊花鏈形的RS485總線拓撲
菊花鏈拓撲結構是RS485總線布線的標準及規范,是TIA等組織推薦使用的RS485總線拓撲結構。
其布線方式就是主控設備與多個從控設備形成手拉手連接方式,如圖1所示,即:假如整個RS485總線上有A、B、C、D、E多個設備,則布線為:將A的485+接到B的485+接口上,再從B的485+上面再引出一條線接到C的485+上面,以此類推,一直接到E的485+接口上面,485-接線方式和485+一樣。特別注意的是,不留分支才是手拉手的方式。
這種布線方式,具有信號反射小,通訊成功率高,不需要采用額外設備等優點。在實際應用中,現場應用工程師將這種結構變動,形成了所有485設備掛接在一條總線上的結構,這樣會留有分支,形成一定的信號反射,如圖2所示,此時注意盡量應采用較短的分支線。
圖1 菊花鏈形的RS485總線拓撲
圖2 帶分支的主干總線形拓撲
二、星形結構的RS485總線拓撲
一般情況,盡用采用圖1所示的RS485總線拓撲結構,但實際應用中,由于RS485總線上的485設備相對比較分散,而一般作為主控室大多數都位于中心位置,采用圖1所示的拓撲會造成距離過長,浪費線材的問題,而采用星形結構的拓撲剛好可以解決該問題,但不推薦直接用485設備構成星形拓撲,而要借助RS485集線器來實現,因為星形拓撲的分支線過長,將會造成極大的反射,導致整個系統通信質量大大下降。
采用星形結構的RS485總線拓撲如圖3所示,這種結構要注意在集線器的每一對458+,485-端口加120Ω的終端匹配電阻。
圖3星形結構的RS485總線拓撲
三、樹形結構的RS485總線拓撲
還有一些情況下,需要利用RS485構成層級管理網絡,靈活利用485集線器,可以將總線型的拓撲結構連接成樹型的拓撲結構,大大的方便了前期施工和后期的維修工作。
如圖4所示,這種結構相比圖1所示的菊花鏈拓撲,可以延伸出很多分支和子分支,因而容易在網絡中加入新的分支或新的節點;如果某一線路或某一分支節點出現故障,它主要影響局部區域,因而能比較容易地將故障部位跟整個系統隔離開。與星型拓撲類似,只有根節點出現故障,才會引起全網不能正常工作的現象。
圖4樹形結構的RS485總線拓撲
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