杭州領祺智能網關一般分多個串口,一個485串口建議鏈接設備不超過32臺,如果是無人值守的場景,建議主備雙采(同一設備分配到不同兩個串口的485鏈中分別采集),盡可能減少故障干預和人工巡檢后期維護的成本。對于通訊要求高的工業控制應用場景,可以配光電隔離485模塊,避免手拉手串聯中一臺設備故障導致整個485鏈采集不到。配光電隔離模塊后,485組網更加靈活,可靈活適應樓層樓宇之間分布的水電表接入同一網關設備集中控制轉發。
杭州領祺物聯網網關最少一個串口,最多有16路串口。最大支持設備數16*32=512個簡單智能設備。
另外,網關設備鏈接PLC CNC 集中逆變器等具有復雜點位表的設備,需要考慮設備的處理能力、存儲性能等。根據網關的選型,也會有限制。杭州領祺智能網關,支持800點到十萬數據采集點,覆蓋絕大多數工業應用環境的數據采集需求。
使用屏蔽雙絞線,采用手拉手菊花鏈式拓撲結構將網關和各串行設備節點連接起來,并在網絡起始端和末尾端設備的RS485+和RS485-之間各并接一個120Ω電阻以減少信號在兩端的反射。
RS485總線隨著傳輸距離的延長,會產生回波反射信號,為避免信號反射,導致信號傳輸不穩定,當線纜長度較長時(譬如超過100米),數據傳輸線必須有終點,并且分支長度盡可能的短。正確的終端需要終端電阻RT匹配,其值為傳輸線的特性阻抗Z0。RS-485標準建議線纜的Z0=120Ω。電纜干線通常終端匹配120Ω的電阻,線纜的首末尾處各一個。
一條總線上可掛接的RS485設備個數,由這些設備的RS485轉換器的負載能力決定。一般RS485 芯片負載能力有三個級別32 臺,128 臺和256 臺。通常所使用的RS485設備的負載能力是32臺。
理論上RS485總線無中繼通信距離為1200M,但這只是RS485總線結構理論上并且在理想環境下才有的。通訊線材優質達標, 波特率9600bps, 只有一臺RS485設備才能使得通訊距離達到1200米, 而且能通訊并不代表每次通訊都正常,通常RS485總線實際穩定的通訊距離遠遠達不到1200 米。
負載設備多, 線材阻抗不合乎標準, 線徑過細, 轉換器品質不良, 設備防雷保護, 波特率的加高等等因素都會降低通訊距離。
實際使用中建議總線延伸距離總長超出1000米時,就需要使用RS485總線中繼器進行延伸。
1、共地法:用1條線或者屏蔽線將所有485設備的GND地連接起來,這樣可以避免所有設備之間存在影響通訊的電勢差。
2、終端電阻法:在最后一臺485設備的485+和485-上并聯連接120歐姆的終端電阻來改善通訊質量。
3、如果通訊距離過長,建議如果超過500米就采用中繼器或者485HUB來解決問題。如果負載數過多,建議如果一條總線上超過30臺就采用485HUB來解決問題。
使用高數據速率時,只能使用較短線纜。使用低數據速率時,可以使用較長的線纜。對應低速率應用,電纜的直流電阻通過在電纜壓降增加了噪聲裕量,限制了電纜長度。使用高速率應用時,電纜的交流效應限制了信號質量,限制電纜長度。
由于Modbus數據幀中沒有起始位和停止位,所以無法通過特定的數據來區分兩幀數據,需要通過時間間隔來區分,Massage Delimiter是指間隔時間,譬如協議中規定信息幀發送至少要有3. 5個字符時間的停頓間隔。即在一個數據幀的最后一個字符傳輸完成之后,需要至少3.5個字符時間的停頓標定數據幀的結束,一個新的數據幀可在此停頓之后開始。如果一個新消息在小于3.5個字符時間內接著前個消息開始,接受的設備將認為它是前一數據幀的延續,這將導致CRC校驗出錯。同時整個數據幀必須作為一連續的流傳輸。如果在幀完成之前有超過1.5字符時間的停頓時間,接受設備將刷新不完整的數據幀從而認為存在丟包現象。
一個字符由1bit起始位,8bit數據位,1bit奇偶校驗位和1bit停止位組成。
在添加每一條Modbus指令時,有Update time時間,Timeout時間,Retry次數,還有ReConnection time,他們之間是什么關系呢?
Modbus通訊采用輪詢的方式,Update time是請求指令的更新時間,在Modbus主站發送請求數據后,如果在Timeout時間內沒有收到從站設備響應數據,主站將接著發送請求數據,如果在連續Retry次數后都沒有收到該設備的響應數據,主站認為該從站設備掉線,在ReConnection time前將不再向該設備發送請求報文,以免增加總線輪詢時間。