RS-232信号超远距离通讯解决方案 点击:1699 | 回复:3



李民

    
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发表于:2007-03-23 09:50:00
楼主
                RS-232信号超长距离通讯解决方案
1:解决方案简介:
串行通信接口标准经过使用和发展,目前已经有几种。但都是在RS-232标准的基础上经过改进而形成的。所以,以RS-232C为主来讨论。RS-323C标准是美国EIA(电子工业联合会)与BELL等公司一起开发的1969年公布的通信协议。它适合于数据传输速率在0~20000b/s范围内的通信。这个标准对串行通信接口的有关问题,如信号线功能、电器特性都作了明确规定。由于通行设备厂商都生产与RS-232C制式兼容的通信设备,因此,它作为一种标准,目前已在微机通信接口中广泛采用。
在AT机及以后,不支持20mA电流环接口,使用DB-9连接器,作为提供多功能I/O卡或主板上COM1和COM2两个串行接口的连接器。它只提供异步通信的9个信号。DB-25型连接器的引脚分配与DB-25型引脚信号完全不同。因此,若与配接DB-25型连接器的DCE设备连接,必须使用专门的电缆线。
电缆长度:在通信速率低于20kb/s时,RS-232C所直接连接的最大物理距离为15m(50英尺)。最大直接传输距离说明:RS-232C标准规定,若不使用MODEM,在码元畸变小于4%的情况下,DTE和DCE之间最大传输距离为15m(50英尺)。可见这个最大的距离是在码元畸变小于4%的前提下给出的。为了保证码元畸变小于4%的要求,接口标准在电气特性中规定,驱动器的负载电容应小于2500pF。
由于RS-232规范出现的时间比较早,尽管这种标准现在仍然普遍应用在工业自动化、安放监控、数据采集、等等诸多的领域,但它先天的缺陷却也非常明显,那就是它的电气标准的限制,导致RS-232信号不能进行长距离的通讯,另外一个缺陷就是RS-232接口很容易因为浪涌、回路电压等因素,仅仅10几伏的电压波动,就可能导致接口芯片的损坏。基于这个现状,国内外很多公司都开发出RS-232的光电隔离长线驱动器,这种产品能满足RS-232在1000米左右的信号全双工点对点(Point to Point)通讯,而且两端互相光电隔离。
但是这种方案还有不完美之处,那就是以双绞线作为通讯线缆介质条件下,无法完成更远距离的通讯,更远距离的通讯,只能靠昂贵的光纤通讯来解决这个需要,但这个方案明显存在着布线昂贵,接口设备通常价格也比较高的问题。
我公司根据客户的需求,现在提供了一个RS-232在以双绞线作为通讯介质,半双工通讯、低速率模式下,可以将RS-232信号传送10公里以内的解决方案,产品名称为RS-232 Short Haul Modem.此方案不仅可以解决RS-232点对点通讯,而且还可以组成带有节点的总线制结构,此种通讯方式和通常的RS-485总线类似,在网络中每个挂有RS-232 Short Haul Modem的RS-232接口设备,甚至于挂接我公司生产的RS-485 Short Haul Modem的RS-485设备,均可与上位主控计算机以轮询的方式通讯。
为保证网络的安全性,我公司提供的RS-232 Short Haul Modem为工业级标准设计,不仅仅是信号的光电隔离,而且电源也是DC-DC隔离转换,并带有抗雷击元器件用以做突波保护。我公司所生产的RS-232 Short Haul Modem 和RS-485 Short Haul Modem, 其核心原理就是将RS-232或是RS-485电平转换成为CAN(Controller Area Network)总线电平,远端的RS-232 Short Haul Modem 和RS-485 Short Haul Modem,再由CAN电平转换成为RS-232电平或RS-485电平,从而完成了RS-232或是RS-485信号的超远距离传输。因为众所周知,CAN总线具有突出的可靠性、实时性和灵活性。CAN总线通过CAN控制器接口芯片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,CANL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。所以采用这种方式来解决RS-232/485超远距离的通讯,不失为一种稳定、可靠而且经济的解决方案。 在RS-232超远程的解决方案中,由于其产品性能的稳定可靠,已大量被国内军工单位所采用,在实际应用中表现出色。
2:应用图示
A:)应用方式一:点对点通讯 
B:)点对多点总线制应用
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ylei

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发表于:2007-11-16 12:05:00
1楼
正好对这方面有需求,做个记号先

yifanme

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发表于:2007-11-21 16:25:00
2楼
最方便的就是RS-232转TCP/IP,当然你也可以转成光纤,RS-485。现在好象有一种无源的串口转光纤的解决方案,比较新,还在学习当中。QQ:534641431 MSN:yifanme@hotmail.com

ylei

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发表于:2007-11-27 19:35:00
3楼
请问楼上的,如果我有好几个232串口转tcp/ip,连成局域网,那么他们之间要进行数据交换时该如何读取数据呢?比如,我有两台设备需要进行数据读写,我在正常modbus连接时,只要发出相应的指令就可以对两台设备进行数据读写,那么我改用tcp/ip组建成局域网时,读写指令该如何变化?原来读取站号1的数据时只要指定好了站号就可以,改建之后这个地址该如何确定?

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