总线结构解决方案及485通讯和TCP网络通讯优缺点对比

1、485总线结构解决方案及485通讯和TCP网络通讯优缺点对比前言          门禁控制器的常用的通讯方式有： RS232 RS485 TCP/IP 方式。多年来我们的工程商已经习惯了应用485通信方式的网络门禁解决方案，很多人走入了一个误区，认为485组网门禁系统是一种最简单、最稳定、最成熟的工业总线结构，其实不然，485 总线是一种用于设备联网的、经济型的、传统的工业总线方式。通过多年的摸索，总结了以下文档供广大门禁工程商参考，应用485组网方式来做门禁工程，其实要求很高，如果大家严格按照这些要求做了，那是

2、不会出现问题的，所以我们目前力推大家实用TCP/IP的网络门禁，表面上看用户会认为初次建设成本稍高，实际的综合成本并不一定会高于485组网的门禁系统，下面将详细赘述，和大家共勉。第一章 485总线解决方案一、关于485 总线的几个概念:1、485 总线的通讯距离可以达到1200 米。根据485 总线结构理论，在理想环境的前提下，485 总线传输距离可以达到1200 米。其条件是通讯线材优质达标，波特率为9600，只负载一台485 设备，才能使得通讯距离达到1200 米，所以通常485 总线实际的稳定的通讯距离往往达不到1200 米。如果负载485 设备多，线材阻抗不合乎标准，线径过细，转换器品

3、质不良，设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。2、485 总线可以带128 台设备进行通讯。其实并不是所有485 转换器都能够带128 台设备的，要根据485 转换器内芯片的型号和485 设备芯片的型号来判断，只能按照指标较低的芯片来确定其负载能力。一般485 芯片负载能力有三个级别32 台、128 台和256 台。此外理论上的标称往往实际上是达不到的，通讯距离越长、波特率越高、线径越细、线材质量越差、转换器品质越差、转换器电能供应不足(无源转换器)、防雷保护越强，这些都会降低真实负载数量。3、485 总线是一种最简单、最稳定、最成熟的工业总线结构这种概念是错误的。485 总

4、线是一种用于设备联网的、经济型的、传统的工业总线方式。其通讯质量需要根据施工经验进行调试和测试采可以得到保证。485 总线虽然简单，但也必须严格按照安装施工规范进行布线。二、必须严格按照施工规范施工在485 总线系统施工时必须严格按照施工规范施工，特别提醒您应注意下面几点：1、485+和485数据线一定要互为双绞。2、布线一定要布多股屏蔽双绞线。多股是为了备用，屏蔽是为了便于出现特殊情况时调试，双绞是因为485 通讯采用差模通讯原理，双绞的抗干扰性较好。不采用双绞线是错误的。3、485 总线一定要用手牵手式的总线结构，坚决避免星型连接和分叉连接。4、设备供电的交流电及机箱一定要真实接地，而且接

5、地良好。有很多地方表面上有三角插座，其实根本没有接地，接地良好可以防止设备被雷击、浪涌冲击。静电累积时可以配合设备的防雷设计较好地释放能量，保护485 总线设备和相关芯片不受伤害。5、为避免强电对其干扰，485 总线应避免和强电走在一起。三、推荐几种调试方法:在调试前首先要确保设备接线正确，且施工合乎规范。可以根据遇到的问题采用下面几种调试方法。1、共地法: 用1 条线或者屏蔽线将所有485 设备的GND 地连接起来，这样可以避免所有设备之间存在影响通讯的电势差。2、终端电阻法: 在最后一台485 设备的485+和485-上并接120 欧姆的终端电阻来改善通讯质量。3、中间分段断开法: 通过从

6、中间断开来检查是否设备负载过多、通讯距离过长、某台设备对整个通讯线路的影响等。4、单独拉线法: 单独简易拉一条线到设备，这样可以用来排除是否是布线引起了通讯故障。5、更换转换器法: 随身携带几个转换器，这样可以排除是否是转换器质量问题影响了通讯质量。6、笔记本调试法: 先保证自己随身携带的电脑笔记本是通讯正常的设备，用它来替换客户电脑进行通讯，如果正常，则表明客户的电脑的串口有可能被损害或者受伤。四、建议和忠告采用485 总线结构常见的几种通讯故障有下面几种。1、通讯不上，无反应。2、可以上传数据，但不可以下载数据。3、通讯时系统提示受到干扰，或者不通讯时通讯指示灯也不停地闪烁。4、有时能通讯

7、上，有时通讯不上，有的指令可以通，有的指令不可以通。为减少通信故障提出下面几条建议和忠告供参考。1、建议用户使用和购买提供的485 转换器或者厂家指定推荐品牌的485转换器。2、对配套的485 转换器做了大量的测试工作，并且要求485 转换器生产厂家按照其固定的性能参数进行生产和品质检测，所以它与设备具备较好的兼容性。千万不要贪图便宜购买杂牌厂家的485 转换器。3、严格按照485 总线的施工规范进行施工，杜绝任何侥幸心理。4、对线路较长、负载较多的485 总线工程采用科学的、有预留的解决方案。5、如果通讯距离过长， 如超500 米，建议采用中继器或485HUB 来解决。6、如果负载数过多，如

8、一条总线上超过30 台，建议采用485HUB 来解决问题。7、现场调试带齐调试设备。现场调试一定要随身携带几个可以接长距离和多负载的转换器、一台常用的电脑笔记本、测试通路断路的万用表，几个120 欧姆的终端电阻。第二章  485总线通讯方式分析1、485总线应采用什么样的通讯线？一条总线上可以挂接多少台设备？必须采用RVSP 屏蔽双绞线。所用屏蔽双绞线规格，与485 通讯线的距离和挂接的设备数量有关，如下表所示。采用屏蔽双绞线有助于减少和消除两根485 通信线之间产生的分布电容以及来自于通讯线周围产生的共模干扰。 通讯距离 设备数量 通讯线规格 1-400m 1 - 32 台0.5m

9、m2 400-800m 1 - 16 台 0.5mm2 400-800m 17 - 32 台 0.75mm2 800-1200m 1 - 8 台 0.5mm2800-1200m 9 - 21 台 0.75mm2 800-1200m 22 - 32 台 1.0mm2 工程商大都习惯采用5 类网线或超5 类网线作为485 通信线，这是错误的。这是因为：（1） 普通网线没有屏蔽层，不能防止共模干扰。（2）网线只有0.2mm 平方，线径太细，会导致传输距离降低和可挂接的设备减少。 （3）网络线为单股的铜线，相比多芯线而言容易断裂。2、 为什么要接地485 收发器在规定的共模电压-7V 至+12V 之间

10、时，才能正常工作。如果超出此范围会影响通讯，严重的会损坏通讯接口。共模干扰会增大上述共模电压。消除共模干扰的有效手段之一是将485 通讯线的屏蔽层用作地线，将机具、电脑等网络中的设备地连接在一起，并由一点可靠地接入大地。3、 电控锁和控制器/读卡器可以用同一个电源共电吗？不能。在电控锁不动作的情况下，SKPS 的纹波电压只有40-50mV； 一旦动作，即在电控锁在开门和关门时，纹波电压会上升到100mV-300mV，该纹波会通过地线进入控制器和读卡器，导致通讯芯片和CPU 发热，导致通讯不稳，严重的还会烧毁芯片。而且电控锁在断电和上电的瞬间，电控锁里面的线圈，会充放电产生一个高达850mA 的

11、脉冲，如果电控锁的两端没有并联二极管的话，该纹波信号也会传入控制器和读卡器。推荐一个控制器和它下面挂接的所有读卡器共用一个SKPS 电源；该控制器下面每个电控锁各使用一个单独的SKPS 电源。4、485通信线应如何走线？通信线尽量远离高压电线，不要与电源线并行，更不能捆扎在一起。5、为什么485总线要采用手拉手结构，而不能采用星形结构？星形结构会产生反射信号，从而影响到485 通信。总线到每个终端设备的分支线长度应尽量短，一般不要超出5 米。分支线如果没有接终端，会有反射信号，对通讯产生较强的干扰，应将其去掉。 门禁系统中，有两个地方应用到485 总线。一是计算机到下面挂接的控制器，二是控制器

12、到下面挂接的485 读卡器。6、485总线上设备到设备之间可以有接点吗？在同一个网络系统中，使用同一种电缆，尽量减少线路中的接点。接点处确保焊接良好，包扎紧密，避免松动和氧化。保证一条单一的、连续的信号通道作为总线。7、什么叫共模干扰和差模干扰？如何消除通讯线上的干扰？485 通信线由两根双绞的线组成，它是通过两根通信线之间的电压差的方式来传递信号，因此称之为差分电压传输。 差模干扰在两根信号线之间传输，属于对称性干扰。消除差模干扰的方法是在电路中增加一个偏值电阻,并采用双绞线； 共模干扰是在信号线与地之间传输，属于非对称性干扰。消除共模干扰的方法包括：（1）采用屏蔽双绞线并有效接地（2）强电

13、场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽（3）布线时远离高压线，更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线（4）不要和电控锁共用同一个电源（5）采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV)8、什么情况下在485总线上要增加终端电阻？一般情况下不需要增加终端电阻，只有在485 通信距离超过300 米的情况下，要在485 通讯的开始端和结束端增加终端电阻。尤其是485 总线上设备数量较少时。当设备数量较多时（如超过22 台）。一般不需增加终端电阻，因为终端电阻会降低485 总线的负载能力。当需要增加终端电阻时，只要将控制器上面的终端电阻跳线置位既可，如果另一端连接的是计算机的话，同时将485 转换

14、器的棕色和白色短路。9、如何延长485的通讯距离485 网络的规范之一是1.2 公里长度，32 个节点数。如果超出了这个限制，那么必须采用485 集线器来拓展网络距离或节点数。 利用485 集线器，可以将一个大型485 网络分隔成若干个网段。485 集线器就如同485 网段之间连接的"桥梁"。当然每个网段还是遵循上面的485 规范，即1.2 公里长度，32 个节点数。 利用485 集线器延长网络距离图示： 利用485 集线器解决485 分叉问题，如图所示： 利用485 集线器构造星型485 网络 485 集线器是485 中继器概念的拓广，它不仅解决了多分叉问题，同时也解决了

15、网段之间相互隔离的问题，即某一个网段出现问题（例如短路等），不至于影响到其它网段，从而极大地提高了大型网络的安全性和稳定性。 我们可以从局域网从总线型到星型的发展历程，来体会星型布线网络给我们带来的好处。同样，采用485 集线器构成的星型485 网络也将是485 网络发展的一个方向。第三章   TCP/IP 通讯门禁系统组网是未来发展主方向 一、485/232和TCP/IP各自的通信方式:RS232通讯方式的传输速率（俗称 波特率）常见为 9600，在控制器的波特率就设计在9600，传输的速度为每秒钟十几条权限或者记录，市面上还有一些公司的控制器的波特率为 240

16、0 4800 19200 38400，波特率越大，传输速度越快，但稳定的传输距离越短，抗干扰能力越差。RS485通讯方式：多台控制器，通过RS485通讯总线（必须用双绞线，或者网线的其中一组），将控制器通过手牵手串联的方式，一根总线接到 RS485转换器（集线器）上，再接到计算机串口上，实现一台计算机（软件）对多台控制器的管理和通讯。TCP/IP 通讯方式：TCP/IP 通讯协议是当前计算机网络通用性标准协议，具备传输速度快，国际标准，兼容性好等优点。控制器的接入方式，和局域网的HUB和计算机网卡的接入方式一样。 RS485控制器和TCP控制器的优缺点比较：RS485控制器的优点：建

17、设成本比较相对TCP/IP，单独组网，不会受到其他设备的共用网络的干扰。RS485控制器的缺点：组网数量有限，一般在1000台以内最多，设备越多网络越复杂，受到干扰越大。组网范围有限，一般只能在几百米范围内。通讯速度比较慢，对于过万人，数百个门的系统，上传权限，下载记录等操作速度比较慢。 TCP/IP 控制器的优点：采用国际标准的流行通讯协议，先进性和性能都比较好，好多年都不会被淘汰。组网数量无限制，组网范围广，可以跨地区，甚至跨国界。通讯速度快，适合过人多，设备较多的门禁系统。通讯质量稳定，不容易受到外界干扰。如果用户已经有局域网等网络可以不用重新铺设网络，利用现有网络组网。缺点：

18、成本会稍高于RS485控制器。总结：据有关权威部门2008年统计，TCP控制器相对485控制的销售比例是 4：6 ，中高端 高端用户 倾向于使用TCP控制器，潮流和趋势也是TCP控制器的用户越来越多，估计几年后，这个比例会倒过来。无线门禁的联网方式还不成熟和稳定，存在着诸多政策和干扰问题，应用比例还很小。市面上有些厂家 将 485控制器+RS485 TCP/IP转换器 来做网络型门禁控制器，其实是一种假TCP控制器模式，此举极不可取。RS485 总线基本入门常识图文  1.       RS485 总线基本特性根据RS485 工业总线标准，RS485 工业总线为特性阻抗120的半双工通讯总线，其最大负载能力为32 个有效负载（包括主控设备与被控设备）2. RS485 总线传输距离当使用