RS485 Là Gì? Ưu điểm Của Giao Tiếp Modbus RS485 Là ...

Bạn đã nghe nói nhiều về RS232. Là phương thức giao tiếp nối tiếp giữa máy tính và thiết bị. Nhưng bạn đã nghe nói về truyền thông RS485 chưa? Sự khác biệt của chúng là gì?

• Bộ Chuyển Đổi Z109REG-BP | -20V…+20V -20mA…+20mA
• Bộ hiển thị 4-20mA 0-10V
• Cảm Biến Chất Lỏng – Phát Hiện – Đo Mức
• Cảm biến mực nước không tiếp xúc CPS-24
• Bộ chuyển đổi tín hiệu PT100 sang 0-10V

Hôm nay, thông qua bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu nhé!

Tóm Tắt Nội Dung

• RS485 là gì
• Chuẩn RS485 là gì? Hoạt động như thế nào?
  • Hệ thống song công 2 dây
  • Hệ thống song công 4 dây
• Ưu điểm của cổng RS 485 là gì
• Ví dụ phổ biến của cáp RS-485 trong công nghiệp
• Các thiết bị chuyển đổi tín hiệu modbus RS485 là gì
  • Dây chuyển đổi USB sang RS485 công nghiệp là dây gì
  • Grove – RS485 arduino- Cáp điều khiển rs485 là gì
  • Bộ chuyển đổi cách ly công nghiệp USB sang RS232 / RS485 / TTL
  • Bộ chuyển đổi tín hiệu chuyên dụng RS485 sang USB
  • Bộ chuyển đổi tín hiệu RS485 sang Ethernet hãng Seneca
• Truyền thông RS485 so với RS232 – Sự khác biệt của chúng là gì?
  • Khoảng cách trong giao tiếp
  • Tốc độ truyền
• Kết luận

RS485 là gì

RS485 còn được gọi là TIA-485 (-A) hoặc EIA-485 là phương thức giao tiếp nối tiếp cho máy tính và các thiết bị tương tự như RS232. Có thể xem RS485 như là một hậu bối của RS232.

RS485 không chỉ là giao diện từ thiết bị đến thiết bị đơn lẻ mà còn là một bus truyền thông được sử dụng để tạo thành các mạng đơn giản của nhiều thiết bị.

RS485 cho phép lên đến 32 thiết bị giao tiếp trên một cặp dây đơn cộng với dây nối đất ở khoảng cách lên tới 1200 mét.

Nếu bạn muốn mở rộng độ dài của mạng và số lượng nút, bạn có thể dễ dàng làm điều đó bằng cách sử dụng các bộ lặp.

RS485 được sử dụng phổ biến như một giao thức cho POS, công nghiệp, viễn thông và đặc biệt là trong môi trường nhiễu do phạm vi bus truyền thông rộng cho phép truyền dữ liệu qua đường cáp dài trong môi trường nhiễu. RS485 cũng phổ biến trong máy tính, PLC, vi điều khiển và cảm biến thông minh trong các ứng dụng khoa học và kỹ thuật.

Chuẩn RS485 là gì? Hoạt động như thế nào?

Trong RS485 dữ liệu được truyền thông qua 2 dây khác nhau được xoắn với nhau, thường được gọi là cáp xoắn. Đặc tính xoắn mang lại cho RS485 khả năng chống nhiễu cao và khả năng truyền đường dài.

Như bạn có thể thấy trong hình ảnh trên, hướng của dòng nhiễu được tạo ra bởi từ trường từ môi trường đang chảy ngược lại với dòng điện trong các phần khác của cáp cho phép dòng nhiễu thấp hơn cáp thẳng thông thường.

Trong mạng RS485, nó có thể được cấu hình theo 2 cách phổ biến: theo cấu hình 2 dây (hệ thống bán song công) hoặc cấu hình 4 dây (hệ thống song công toàn phần)

Hệ thống song công 2 dây

Trong hệ thống bán song công 2 dây RS485, dữ liệu chỉ có thể truyền theo một hướng tại một thời điểm. (Bạn chỉ có thể truyền dữ liệu hoặc nhận dữ liệu một lần) Trong thiết lập này, tín hiệu TX và RX chủ sẽ chia sẻ một cặp dây duy nhất, điều đó có nghĩa là bạn sẽ tiết kiệm tiền cho chi phí cài đặt với khả năng các nút cũng có thể nói chuyện với nhau.

Trong thiết lập này, máy phát và máy thu được kết nối với mỗi nút trên một cặp xoắn.

Tuy nhiên, trong thiết lập này, nó bị giới hạn ở chế độ bán song công và đòi hỏi phải chú ý đến độ trễ quay vòng.

Hệ thống song công 4 dây

Với hệ thống song công toàn phần RS485 4 dây này, dữ liệu có thể truyền đồng thời cả đến và đi từ các nút. (Bạn có thể đồng thời nhận và truyền dữ liệu) Trong hệ thống này, 2 dây sẽ được sử dụng để truyền và 2 dây còn lại sẽ được sử dụng để nhận.

Trong thiết lập này, một cổng chính với máy phát được kết nối với mỗi nút nhận dữ liệu trên một cặp xoắn.

Tuy nhiên, trong thiết lập song công toàn phần này, chúng bị giới hạn trong giao tiếp chính và phụ, nơi các nút không thể giao tiếp với nhau.

Ưu điểm của cổng RS 485 là gì

RS485 là sản phẩm kế thừa của RS232, chúng ra đời nhằm để khắc phục những nhược điểm còn tồn tại trên chuẩn giao tiếp RS232 trước đó.

RS485 so với các chuẩn giao tiếp khác có lẽ là chuẩn duy nhất có khả năng kết nối nhiều máy phát và máy thu trong cùng một mạng.

Với RS485, chúng ta cũng có thể kết nối nhiều thiết bị với mạng.

Với các máy thu RS485 mặc định có điện trở đầu vào là 12 kΩ, chúng ta còn có thể kết nối lên đến 32 thiết bị.

Với đầu vào RS485 có điện trở cao, chúng ta có thể kết nối tối đa 256 thiết bị.

Khi kết nối các thiết bị với khoảng cách xa, chúng ta dùng thêm bộ lặp để tăng thêm số lượng thiết bị kết nối vào đường mạng và giúp tín hiệu ổn định, tránh nhiễu.

Ngoài ra, với sự sắp xếp hai dây cho mỗi tín hiệu, tín hiệu có thể được truyền nhanh hơn trên khoảng cách lớn.

Ví dụ phổ biến của cáp RS-485 trong công nghiệp

Một ví dụ rất phổ biến trong thế giới tự động hóa là điều khiển từ xa VFD hoặc Biến tần. Nhiều người chỉ gọi chúng là điều khiển động cơ.

Một mạng đơn giản của PLC, VFD và HMI cho phép điều khiển động cơ từ xa trong môi trường công nghiệp.

Cụ thể, chúng ta đang theo dõi một máy bơm nước làm đầy một bồn chứa. Với mạng RS485, bạn có thể giám sát và điều khiển máy bơm từ trung tâm điều khiển từ xa.

Chi tiết hơn, chúng ta có hệ thống gồm HMI được kết nối với PLC của thông qua cổng giao tiếp RS485. PLC cũng được kết nối với VFD thông qua RS485.

PLC được lập trình để theo dõi mức nước trong bồn chứa. Nó cũng cho phép kiểm soát dòng chảy thủ công nếu cần thiết.

Chúng ta có thể tăng tốc VFD kiểm soát tốc độ của máy bơm nước đó từ xa. Nhờ truyền thông RS485.

Các thiết bị chuyển đổi tín hiệu modbus RS485 là gì

Tín hiệu giao tiếp truyền thông RS485 là một chuẩn không phải là phổ biến rộng rãi như là người anh RS232 trước đó. Chính vì thế, sẽ có một vài trường hợp chúng ta sẽ gặp khó khăn trong việc kết nối 2 thiết bị hay hệ thống để chúng giao tiếp được với nhau.

Nhưng đừng lo, chúng ta đã có những thiết bị chuyên dụng, những bộ chuyển đổi tín hiệu, convert tín hiệu từ những tín hiệu khác sang RS485 hay thậm chí từ tín hiệu RS485 sang những tín hiệu, những chuẩn giao tiếp có tốc độ cao hơn như Ethernet…

Dây chuyển đổi USB sang RS485 công nghiệp là dây gì

Đây là một bộ chuyển đổi USB sang RS485 chuyên dùng trong môi trường công nghiệp. Nó có kích thước khá nhỏ, có các mạch bảo vệ như chống sét, cầu chì có thể thay thế, bảo vệ ESD và diode TVS, …

Bộ chuyển đổi USB sang RS485 rất dễ sử dụng, cho phép tự động thu phát. Do khả năng liên lạc nhanh, ổn định, tin cậy và an toàn, đây là một lựa chọn lý tưởng cho các thiết bị điều khiển công nghiệp và / hoặc các ứng dụng có yêu cầu giao tiếp cao.

Grove – RS485 arduino- Cáp điều khiển rs485 là gì

Grove RS-485 cho phép Arduino của bạn kết nối với thiết bị RS-485 một cách dễ dàng, chỉ cần cắm và sử dụng.

Grove là một mẫu kết nối hệ thống tiêu chuẩn hóa. So với hệ thống dựa trên jumper hoặc hàn, việc kết nối, thử nghiệm và thiết kế dễ dàng hơn giúp đơn giản hóa hệ thống trong nghiên cứu học tập.

Bộ chuyển đổi cách ly công nghiệp USB sang RS232 / RS485 / TTL

Đây là một bộ chuyển đổi cách ly USB sang RS232 / 485 / TTL dùng trong môi trường công nghiệp.

Tương tự như trên, nó có các mạch bảo vệ như cách ly nguồn, cách ly từ tính ADI và diode TVS, …có cấu tạo vỏ hợp kim nhôm chắc và bền.

Bộ chuyển đổi USB sang RS232 / 485 / TTL rất dễ sử dụng, thu phát hoàn toàn tự động mà không bị trễ. Do khả năng liên lạc nhanh, ổn định, tin cậy và an toàn, đây là một lựa chọn lý tưởng cho các thiết bị điều khiển công nghiệp và / hoặc các ứng dụng có yêu cầu giao tiếp cao.

Bộ chuyển đổi tín hiệu chuyên dụng RS485 sang USB

Bạn là một kỹ sư điện tự động? Một hôm đẹp trời, thì cái dây chuyền điều khiển bị lỗi, ngặt nỗi là không có chương trình backup hay sao lưu trước đó. Bạn cần phải kiểm tra hệ thống.

Lấy máy tính ra, ôi không! Máy tính của bạn đã không còn cái cổng RS232 hay gọi là cổng COM.

Nhìn hoài, nhìn hoài chỉ thấy toàn cổng USB thôi.

Vậy, chúng ta xử lý tình huống này như thế nào? Cũng không phải khó, mà chỉ tốn thời gian thôi! Nếu như có bộ chuyển đổi RS485 sang USB thì đã dễ dàng rồi.

Bộ chuyển đổi tín hiệu từ RS485 sang USB giúp chúng ta giải quyết được bài toán trên rất dễ dàng. Vì hầu như bây giờ, rất ít máy tính xách tay còn tồn tại cổng COM. Vì mục đích làm cho laptop nhỏ gọn hơn.

Bộ chuyển đổi tín hiệu RS485 sang Ethernet hãng Seneca

Bộ chuyển đổi tín hiệu RS485 sang Ethernet là gì? Dùng để làm gì?

Mặc dù RS485, bản thân nó là một chuẩn giao tiếp có khả năng chống nhiễu tốt và truyền đi xa đến 1200m rồi. Nhưng khi hệ thống yêu cầu tín hiệu tập trung và quản lý trên diện rộng thì chúng ta phải làm như thế nào?

Đó là lý do vì sao có sự ra đời của bộ chuyển đổi tín hiệu RS485 sang Ethernet. Chúng giúp tín hiệu cần điều khiển không còn giới hạn bởi khoảng cách địa lý hay dây dẫn nữa. Một ưu điểm tuyệt vời cho những hệ thống lớn trong những nhà máy lớn, những siêu nhà máy, siêu hệ thống công nghiệp!

Truyền thông RS485 so với RS232 – Sự khác biệt của chúng là gì?

Có rất nhiều câu hỏi xoay quanh chủ đề này, mặc dù chúng không thực sự quan trọng lắm trong sự phát triển của công nghệ hiện nay. Nhưng, đã hỏi thì phải tìm được câu trả lời đúng không nào?

Vậy  chúng ta cùng thảo luận về sự khác biệt giữa 2 chuẩn giao tiếp này nhé!

Điều đầu tiên bạn có thể nhận thấy sẽ là sự khác biệt giữa số lượng trình điều khiển và nút. Với RS485, một thiết bị có thể điều khiển 32 thiết bị khác. Nhưng với RS232, chỉ có 1 trình điều khiển và 1 bộ thu.

Điều này giống như RS232 sử dụng giao tiếp điểm tới điểm trong khi RS485 sử dụng mạng đa điểm.

Khoảng cách trong giao tiếp

Thứ hai, đó là sự khác biệt về khoảng cách giao tiếp giữa RS485 và RS232. Khoảng cách giao tiếp tối đa RS485 cao hơn nhiều so với RS232 ở mức 1200m so với RS232 chỉ với 15m.

Điều này là do RS232 không có khả năng chống nhiễu cho các đường tín hiệu. Nhiễu dễ dàng sinh ra trên RS232, làm giới hạn khoảng cách liên lạc và tốc độ liên lạc tối đa của nó.

Nếu bạn đang muốn vận hành thiết bị ở khoảng cách xa máy phát, RS485 sẽ là lựa chọn của bạn.

Tốc độ truyền

Cuối cùng, tương tự như khoảng cách giao tiếp, giao tiếp RS485 cũng cao hơn nhiều ở mức 10MBit/s (giảm khi tăng khoảng cách) so với 20KBit/s của RS232.

Đối với RS485, cáp được xoắn để thêm khả năng chống nhiễu và cho phép từ trường đi qua và không làm gián đoạn giao tiếp, cho phép RS485 giao tiếp với tốc độ cao như vậy.

Vì cấu hình dòng RS485 cũng khác biệt, nó cho phép tốc độ bit cao hơn so với kết nối không phân biệt mà RS232 có.

Tốc độ xoay của RS232 cũng bị giới hạn ở mức 30V so với RS485 với tốc độ xoay không xác định đã được thực hiện để tránh phản xạ tín hiệu. Với tốc độ xoay tối đa, nó giới hạn tốc độ giao tiếp trên đường truyền cho RS232. (Để tránh phản xạ trên các dây cáp dài hơn cho RS485, cần sử dụng các điện trở đầu cuối thích hợp.)

Kết luận

Nếu bạn đang tìm kiếm:

• Kết nối trực tiếp DTE (Thiết bị đầu cuối dữ liệu) mà không cần modem
• Kết nối nhiều hơn 1 DTE trong mạng của bạn
• Giao tiếp trên một khoảng cách dài
• Giao tiếp với tốc độ liên lạc nhanh

Thì chuẩn giao tiếp RS485 sẽ là lựa chọn cho bạn vì chúng hoạt động tốt trong 4 yếu tố này.

Bài viết này  là phần nối tiếp với bài viết về chuẩn giao tiếp truyền thông RS232 mà Huphaco đã xuất bản trước đó. Mục đích là giúp cho các bạn có cái nhìn tổng quan hơn về 2 chuẩn giao tiếp có anh em với nhau RS232 và RS485.

Hiểu được bản chất, tính năng, cũng như mục đích sử dụng của từng loại giao tiếp. Từ đó có thể chọn loại phù hợp cho nhu cầu điều khiển hệ thống của mình.

Chúc các bạn thành công!