RS-485和RS-232長距離電纜傳輸解決方案

武漢波仕電子公司 2014

1、為什么大家喜歡用電纜而非光纖？

一提到RS-232和RS-485串口的長距離傳輸實現遠程通信，人們總是想起光纖。光纖，特別是單模光纖，確實是可以實現長達數十千米的長距離傳輸，但是光纖比電纜的布線成本就大的太多了。考慮到布線成本以及方便性，大多數情況下用戶還是愿意用電纜來實施串口的長距離通信。電纜如果斷了，很容易手工連接，而光纖的熔接就非常麻煩了，光纖的接頭都必須熔接。

由于RS-232信號不能進行長距離的通信（最遠15米），常用的延長RS-232距離的方法是用RS-232的光隔遠程收發器或者RS-232/RS-485轉換器。RS-232光隔遠程收發器能滿足RS-232在1000米左右的信號全雙工點對點通信，而且兩端互相光電隔離。波仕電子的各種RS-232/RS-485轉換器也可以延長RS-232的通信距離，其中增強型的485A、485C型號的轉換器最遠可以延長1800米。 但是這種方案還有不完美之處，那就是以雙絞線作為通信線纜介質條件下，無法完成更遠距離的通信。更遠距離的通信，比如2000米以上，只能靠昂貴的光纖通信來解決這個需要，但這個方案明顯存在著布線昂貴，接口設備通常價格也比較高的問題。靠RS-485中繼器雖然也能夠繼續延長RS-485的距離，缺點在于長距離通信的野外對中繼器供電很不方便，另外中繼器也不適合多次級連。

2、應該使用什么樣的遠程驅動器？ 
     波仕電子根據客戶的需求，現在提供了一個RS-232/RS-485通用的在以電纜作為通信介質，半雙工通信、低速率模式下，可以將RS-232或RS-485信號傳送10公里以內的解決方案，產品名稱為CAN232GH的RS-232/RS-485通用的光隔超遠程驅動器。此方案不僅可以解決RS-232/RS-485點對點通信，而且還可以組成帶有節點的總線制結構，此種通信方式和通常的RS-485總線類似，在網絡中每個掛有型號為CAN232GH的RS-232/ RS-485光隔超遠程驅動器的RS-485設備，均可與上位主控計算機以輪詢的方式通信。為保證網絡的安全性，CAN232GH的光隔超遠程驅動器為工業級標準設計，不僅僅是信號的光電隔離，而且電源也是DC-DC隔離轉換，并帶有抗雷擊元器件用以做突波保護。

3、為什么可以達到長距離傳輸？

CAN232GH的光隔超遠程驅動器, 其核心原理就是將RS-232或是RS-485電平轉換成為CAN（Controller Area Network）總線電平，遠端的CAN232GH再將CAN電平轉換成為RS-232電平或RS-485電平，從而完成了RS-232或RS-485信號的超遠距離傳輸。

   因為眾所周知，CAN總線具有突出的可靠性、實時性和靈活性。CAN總線通過CAN控制器接口芯片82C250的兩個輸出端CANH和CANL與物理總線相連，而CANH端的狀態只能是高電平或懸浮狀態，CANL端只能是低電平或懸浮狀態。這就保證不會出現象在RS-485網絡中，當系統有錯誤，出現多節點同時向總線發送數據時，導致總線呈現短路，從而損壞某些節點的現象。而且CAN節點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉輸出功能，以使總線上其他節點的操作不受影響，從而保證不會出現象在網絡中，因個別節點出現問題，使得總線處于“死鎖”狀態。所以采用這種方式來解決RS-232/485超遠距離的通信，不失為一種穩定、可靠而且經濟的解決方案。

3、使用什么樣的電纜？
        
        雖然最常用的電纜是8芯的RJ-45以太網電纜，許多用戶圖方便的習慣也使用RJ-45電纜，但是我們還是推薦使用專用的串口通信電纜。專用串口電纜有2個特點：1、帶屏蔽層，而且接線時將屏蔽層作為GND地線。2、與以太網線比，不是雙絞線而是平行線，但是更加粗。因為串口通信的速率不高，通常只有幾十K，不比以太網的100M和1000M，所以不必雙絞。與以太網最遠100米相比，串口線要傳到10Km，所以串口線必須更加粗一保證低電阻。