RS-485和RS-232长距离电缆传输解决方案

RS-485和RS-232长距离电缆传输解决方案

          武汉波仕电子公司 2014

1、为什么大家喜欢用电缆而非光纤？

一提到RS-232和RS-485串口的长距离传输实现远程通信，人们总是想起光纤。光纤，特别是单模光纤，确实是可以实现长达数十千米的长距离传输，但是光纤比电缆的布线成本就大的太多了。考虑到布线成本以及方便性，大多数情况下用户还是愿意用电缆来实施串口的长距离通信。电缆如果断了，很容易手工连接，而光纤的熔接就非常麻烦了，光纤的接头都必须熔接。

由于RS-232信号不能进行长距离的通信（最远15米），常用的延长RS-232距离的方法是用RS-232的光隔远程收发器或者RS-232/RS-485转换器。RS-232光隔远程收发器能满足RS-232在1000米左右的信号全双工点对点通信，而且两端互相光电隔离。波仕电子的各种RS-232/RS-485转换器也可以延长RS-232的通信距离，其中增强型的485A、485C型号的转换器最远可以延长1800米。 但是这种方案还有不完美之处，那就是以双绞线作为通信线缆介质条件下，无法完成更远距离的通信。更远距离的通信，比如2000米以上，只能靠昂贵的光纤通信来解决这个需要，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。靠RS-485中继器虽然也能够继续延长RS-485的距离，缺点在于长距离通信的野外对中继器供电很不方便，另外中继器也不适合多次级连。

2、应该使用什么样的远程驱动器？

 波仕电子根据客户的需求，现在提供了一个RS-232/RS-485通用的在以电缆作为通信介质，半双工通信、低速率模式下，可以将RS-232或RS-485信号传送10公里以内的解决方案，产品名称为CAN232GH的RS-232/RS-485通用的光隔超远程驱动器。此方案不仅可以解决RS-232/RS-485点对点通信，而且还可以组成带有节点的总线制结构，此种通信方式和通常的RS-485总线类似，在网络中每个挂有型号为CAN232GH的RS-232/ RS-485光隔超远程驱动器的RS-485设备，均可与上位主控计算机以轮询的方式通信。为保证网络的安全性，CAN232GH的光隔超远程驱动器为工业级标准设计，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。

3、为什么可以达到长距离传输？

CAN232GH的光隔超远程驱动器, 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CAN232GH再将CAN电平转换成为RS-232电平或RS-485电平，从而完成了RS-232或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超远距离的通信，不失为一种稳定、可靠而且经济的解决方案。

4、使用什么样的电缆？

虽然最常用的电缆是8芯的RJ-45以太网电缆，许多用户图方便的习惯也使用RJ-45电缆，但是我们还是推荐使用专用的串口通信电缆。专用串口电缆有2个特点：1、带屏蔽层，而且接线时将屏蔽层作为GND地线。2、与以太网线比，不是双绞线而是平行线，但是更加粗。因为串口通信的速率不高，通常只有几十K，不比以太网的100M和1000M，所以不必双绞。与以太网最远100米相比，串口线要传到10Km，所以串口线必须更加粗一保证低电阻。

专用的串口通信电缆是带屏蔽层的双芯电缆，距离越远线径越粗。CAN232GH随产品有电缆选型手册，对于不同的AWG规格。另外还要注意终端电阻的大小选择，距离越远终端电阻越大。对于长距离串口通信，我们强烈建议接地线，并且将屏蔽层作为电线。因为城市的地下都布了市电的供电线，长距离的两地之间极可能存在较大的地电位差，可能有几十到几百伏，不接电线的话就容易烧坏接口。