M—BUS总线与485总线的比较

1、M BUS 总线与 485 总线的原理与比较北京五洲创业科技有限公司郭彦辰2013年 7 月 19日M-BUS （meter bus 仪表总线）总线是欧洲开发的仪表 总线，与 485 总线共同之处有：均可以采用双绞线传输，均 可以组成点对多点通信网络，均可以连接 256 个终端。两种总线从使用角度看， 好像区别不大， 但仔细研究发 现，其原理差别极大，也直接导致使用效果差别极大，主要 表现在以下几个方面：1、网络结构从原理上看， 485 总线采用平衡传输方式，这就意味着 需要终端阻抗匹配，同时也意味着， 485 总线不支持星型总 线结构，和网络分支，只能采用线型网络，这就是为什么通 常在网络终

2、端并接一个 120 欧姆的电阻，和终端设备一般采 用手拉手方式连接。而 M-BUS 总线采用非平衡传输，不需 要终端阻抗匹配，可支持星型网络，和网络分支，可组成星 型、线型、树型网络。2、总线容错485 总线主机与从机的接口电气参数完全相同，即发送 时均为低阻，驱动能力可达 250 毫安，也就意味着一旦有一 个终端的 485 接口出现故障，就会持续向总线提供驱动力可 达 250 毫安的高电平或低电平，导致整个总线瘫痪，且不易 查出故障点，有 485 总线使用经验的工程师，无一例外都会遇到此种问题，一般可采用在每个终端的 AB 线上串接限流 电阻的方式，来提高 485 接口的安全性，但要牺牲一条

3、总线 上可连接的终端数量，且并不能解决一个终端接口出现故障 导致总线瘫痪的个问题，可以说这个问题无解。而M-BUS总线的主机接口与从机接口截然不同， M-BUS 主机发送 “0” “1”信号，是通过发送不同的电平来区分发送的是“0”还是“ 1”，而主机接收则是以判别总线电流方式判别接收到的 是“ 0”还是“ 1”，但总线电流等于总线空闲时的电流时， 认为收到一个“ 1”，当发现总线电流比总线空闲时的电流大 15 毫安时，则认为收到一个“ 0”，主机在空闲时，发送一个 高电平（DC24VDC36V , 一般不低于18V）驱动能力从500 毫安 数安培由主机生产厂家自己设定，当主机发送低电平 时，

4、发送一个比空闲时电平低 8V 的电平， 驱动能力可达 500 毫安数安培。而从机在空闲时， 从总线上吸收 1.52 毫安的 电流，当收到一个比总线空闲电平低 8V 的电平时，就认为 接收到一个“ 0”信号，当总线电平等于空闲电平时认为收 到一个“ 1”信号。当从机发送“ 1”时只从总线吸收 1.52 毫安的电流，当从机发送“ 0”信号时，则从总线上吸收20毫安的电流。当一个终端的接口出现故障时，最多从总线多 取 20 毫安电流，相对于主机 500 毫安数安培的驱动能力来 讲，其影响微乎其微，不会导致总线瘫痪，以此类推，即便 有数十个乃至 100 多个终端的接口出现故障，只要总线的空 闲电压还在

5、 18V 以上，总线就可以正常工作。3、总线抗差模干扰能力 在半双工通信网络中，当总线空闲时，无论主机还 是从机，均处于接收状态。 485 总线中，主机和从机的通信 接口一般采用 MAX485SN75176 或其他 485 专用芯片， 这些 专用芯片在接收状态时，其总线接口阻抗不小于12K Q，加上阻抗匹配的阻抗， 总线的总体阻抗不小于 50Q,二总线信 号识别阈值仅有200mV，而M-BUS总线的阻抗一般不大于 10欧姆，而信号识别阈值达 8V，可见M-BUS总线抗差模干 扰能力非 485 总线可比。4、总线抗共模干扰能力RS-485 接口由于采用差分方式传输信号方式， 不需要相 对于某个参

6、照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位 差就可以了，但在实际应用中总线两端的设备各有自己的地 线，而设备的地电位差小则几十毫伏， 大则几伏甚至 10V 以 上，当总线处于发送状态时， 所产生的共模电压可能在 10V 以上，并伴有强烈的干扰， 而 485 接口过压能力为 -7V/+12V ， 轻则总线不能工作，重则导致设备的 485 接口损坏，从而导 致总线瘫痪，这也是实际应用中造成 485 接口损坏的主要原 因。而 M-BUS 总线，靠电流环工作， 不会因自身收发产生共模干扰。5、传输特性485 总线最大传输距离为 1200 米，最大传输速率可达 10Mb ，但双绞线平衡传输模式， 传输速

7、率与传输距离成反比， 当传输距离达到 100 米时，最大传输速率不大于 1Mb ，在实 际应用中，由于增加传输线路的抗干扰性，提高传输的稳定 性，以及保证误码率的需要， 在接口和线路上增加附属电路， 从而影响了最大传输速率，且要使用屏蔽线，一般要接终端 阻抗匹配电阻，在1000米下通信速率不超过 9600bps,在100 米下，传输速率不超过 250Kb 。而 M-BUS 总线由于自身的 抗干扰能力很强，传输一般不需要屏蔽线，但由于其主从机 收发模式不同，从机的就扣电气特性略呈电容性，其最大传 输速率一般不高于 20Kb ，且受线路长度影响不大，传输距 离即便只有 100 米传输速率也不超过

8、20Kb ，在 1000 米下也 可以不低于9600bps，且不必是屏蔽线。6、单总线网络规模485 接口可驱动的总线节点数量的理论值是 256，但在 实际应用中，为了保证总线的安全及传输的可靠性，一般限 定在 32 个以内。而 M-BUS 总线主机可驱动从机的数量，取 决于 M-BUS 主机的驱动能力，一般不小于 128 个，大功率 主机可可靠地驱动 256 个从机甚至更多。7、施工485 总线分 AB 线，在终端接入总线时，不能接错，否 则将不能通信。而 M-BUS 总线的两条线，不分 AB ，正负， 只要一对一连接即可，因此在施工过程中，不存在接错线的问题。结论：1、485 总线与 M-

9、BUS 总线均为 2 线制总线，同为半双 工总线，均可实现点对点，点对多点通信。2、485 总线的抗干扰能力劣于 M-BUS 总线，设备接口 的故障率高于 M-BUS 总线。3、485 总线一旦有一两个设备接口出现故障， 会导致总 线瘫痪。而 M-BUS 总线，则在三分之一的设备接口出现故 障时，还能保证无故障设备可正常通信。4、485 总线节点数量，一般远低于理论值 256 个，一般 在 32 个以下。 而 M-BUS 总线节点数量， 可达到最大值 256 ， 一般不低于 128 个。5、485 总线一般采用屏蔽双绞线， 且需要接终端阻抗匹 配电阻，而 M-BUS 总线，不必采用屏蔽线，易不用姐终端 阻抗匹配电阻。6、485 总线分 AB 线，施工时不能接错，而 M-BUS 总 线则无 AB 、正负线之分，只要一对一链接即可。7、485 总线只能采用线型总线， 不能采用其他结构总线， 而 M-BUS 总线则可以采用线型、星型、树型结构总线。8、在短距离下， 485 总线传输速率可达 10Mb ，而 M-BUS 总线则只有 20Kb 。9、由于 485 总线使用历史较长，在工业自动化系统中 普遍使用，而 M-BUS 总