M—BUS總線與485總線的比較

1、M BUS 總線與 485 總線的原理與比較北京五洲創(chuàng)業(yè)科技有限公司郭彥辰2013年 7 月 19日M-BUS （meter bus 儀表總線）總線是歐洲開發(fā)的儀表 總線，與 485 總線共同之處有：均可以采用雙絞線傳輸，均 可以組成點對多點通信網(wǎng)絡(luò)，均可以連接 256 個終端。兩種總線從使用角度看， 好像區(qū)別不大， 但仔細研究發(fā) 現(xiàn)，其原理差別極大，也直接導致使用效果差別極大，主要 表現(xiàn)在以下幾個方面：1、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從原理上看， 485 總線采用平衡傳輸方式，這就意味著 需要終端阻抗匹配，同時也意味著， 485 總線不支持星型總 線結(jié)構(gòu)，和網(wǎng)絡(luò)分支，只能采用線型網(wǎng)絡(luò)，這就是為什么通 常在網(wǎng)絡(luò)終

2、端并接一個 120 歐姆的電阻，和終端設(shè)備一般采 用手拉手方式連接。而 M-BUS 總線采用非平衡傳輸，不需 要終端阻抗匹配，可支持星型網(wǎng)絡(luò)，和網(wǎng)絡(luò)分支，可組成星 型、線型、樹型網(wǎng)絡(luò)。2、總線容錯485 總線主機與從機的接口電氣參數(shù)完全相同，即發(fā)送 時均為低阻，驅(qū)動能力可達 250 毫安，也就意味著一旦有一 個終端的 485 接口出現(xiàn)故障，就會持續(xù)向總線提供驅(qū)動力可 達 250 毫安的高電平或低電平，導致整個總線癱瘓，且不易 查出故障點，有 485 總線使用經(jīng)驗的工程師，無一例外都會遇到此種問題，一般可采用在每個終端的 AB 線上串接限流 電阻的方式，來提高 485 接口的安全性，但要犧牲一條

3、總線 上可連接的終端數(shù)量，且并不能解決一個終端接口出現(xiàn)故障 導致總線癱瘓的個問題，可以說這個問題無解。而M-BUS總線的主機接口與從機接口截然不同， M-BUS 主機發(fā)送 “0” “1”信號，是通過發(fā)送不同的電平來區(qū)分發(fā)送的是“0”還是“ 1”，而主機接收則是以判別總線電流方式判別接收到的 是“ 0”還是“ 1”，但總線電流等于總線空閑時的電流時， 認為收到一個“ 1”，當發(fā)現(xiàn)總線電流比總線空閑時的電流大 15 毫安時，則認為收到一個“ 0”，主機在空閑時，發(fā)送一個 高電平（DC24VDC36V , 一般不低于18V）驅(qū)動能力從500 毫安 數(shù)安培由主機生產(chǎn)廠家自己設(shè)定，當主機發(fā)送低電平 時，

4、發(fā)送一個比空閑時電平低 8V 的電平， 驅(qū)動能力可達 500 毫安數(shù)安培。而從機在空閑時， 從總線上吸收 1.52 毫安的 電流，當收到一個比總線空閑電平低 8V 的電平時，就認為 接收到一個“ 0”信號，當總線電平等于空閑電平時認為收 到一個“ 1”信號。當從機發(fā)送“ 1”時只從總線吸收 1.52 毫安的電流，當從機發(fā)送“ 0”信號時，則從總線上吸收20毫安的電流。當一個終端的接口出現(xiàn)故障時，最多從總線多 取 20 毫安電流，相對于主機 500 毫安數(shù)安培的驅(qū)動能力來 講，其影響微乎其微，不會導致總線癱瘓，以此類推，即便 有數(shù)十個乃至 100 多個終端的接口出現(xiàn)故障，只要總線的空 閑電壓還在

5、 18V 以上，總線就可以正常工作。3、總線抗差模干擾能力 在半雙工通信網(wǎng)絡(luò)中，當總線空閑時，無論主機還 是從機，均處于接收狀態(tài)。 485 總線中，主機和從機的通信 接口一般采用 MAX485SN75176 或其他 485 專用芯片， 這些 專用芯片在接收狀態(tài)時，其總線接口阻抗不小于12K Q，加上阻抗匹配的阻抗， 總線的總體阻抗不小于 50Q,二總線信 號識別閾值僅有200mV，而M-BUS總線的阻抗一般不大于 10歐姆，而信號識別閾值達 8V，可見M-BUS總線抗差模干 擾能力非 485 總線可比。4、總線抗共模干擾能力RS-485 接口由于采用差分方式傳輸信號方式， 不需要相 對于某個參

6、照點來檢測信號，系統(tǒng)只需檢測兩線之間的電位 差就可以了，但在實際應(yīng)用中總線兩端的設(shè)備各有自己的地 線，而設(shè)備的地電位差小則幾十毫伏， 大則幾伏甚至 10V 以 上，當總線處于發(fā)送狀態(tài)時， 所產(chǎn)生的共模電壓可能在 10V 以上，并伴有強烈的干擾， 而 485 接口過壓能力為 -7V/+12V ， 輕則總線不能工作，重則導致設(shè)備的 485 接口損壞，從而導 致總線癱瘓，這也是實際應(yīng)用中造成 485 接口損壞的主要原 因。而 M-BUS 總線，靠電流環(huán)工作， 不會因自身收發(fā)產(chǎn)生共模干擾。5、傳輸特性485 總線最大傳輸距離為 1200 米，最大傳輸速率可達 10Mb ，但雙絞線平衡傳輸模式， 傳輸速

7、率與傳輸距離成反比， 當傳輸距離達到 100 米時，最大傳輸速率不大于 1Mb ，在實 際應(yīng)用中，由于增加傳輸線路的抗干擾性，提高傳輸?shù)姆€(wěn)定 性，以及保證誤碼率的需要， 在接口和線路上增加附屬電路， 從而影響了最大傳輸速率，且要使用屏蔽線，一般要接終端 阻抗匹配電阻，在1000米下通信速率不超過 9600bps,在100 米下，傳輸速率不超過 250Kb 。而 M-BUS 總線由于自身的 抗干擾能力很強，傳輸一般不需要屏蔽線，但由于其主從機 收發(fā)模式不同，從機的就扣電氣特性略呈電容性，其最大傳 輸速率一般不高于 20Kb ，且受線路長度影響不大，傳輸距 離即便只有 100 米傳輸速率也不超過

8、20Kb ，在 1000 米下也 可以不低于9600bps，且不必是屏蔽線。6、單總線網(wǎng)絡(luò)規(guī)模485 接口可驅(qū)動的總線節(jié)點數(shù)量的理論值是 256，但在 實際應(yīng)用中，為了保證總線的安全及傳輸?shù)目煽啃裕话阆?定在 32 個以內(nèi)。而 M-BUS 總線主機可驅(qū)動從機的數(shù)量，取 決于 M-BUS 主機的驅(qū)動能力，一般不小于 128 個，大功率 主機可可靠地驅(qū)動 256 個從機甚至更多。7、施工485 總線分 AB 線，在終端接入總線時，不能接錯，否 則將不能通信。而 M-BUS 總線的兩條線，不分 AB ，正負， 只要一對一連接即可，因此在施工過程中，不存在接錯線的問題。結(jié)論：1、485 總線與 M-

9、BUS 總線均為 2 線制總線，同為半雙 工總線，均可實現(xiàn)點對點，點對多點通信。2、485 總線的抗干擾能力劣于 M-BUS 總線，設(shè)備接口 的故障率高于 M-BUS 總線。3、485 總線一旦有一兩個設(shè)備接口出現(xiàn)故障， 會導致總 線癱瘓。而 M-BUS 總線，則在三分之一的設(shè)備接口出現(xiàn)故 障時，還能保證無故障設(shè)備可正常通信。4、485 總線節(jié)點數(shù)量，一般遠低于理論值 256 個，一般 在 32 個以下。 而 M-BUS 總線節(jié)點數(shù)量， 可達到最大值 256 ， 一般不低于 128 個。5、485 總線一般采用屏蔽雙絞線， 且需要接終端阻抗匹 配電阻，而 M-BUS 總線，不必采用屏蔽線，易不用姐終端 阻抗匹配電阻。6、485 總線分 AB 線，施工時不能接錯，而 M-BUS 總 線則無 AB 、正負線之分，只要一對一鏈接即可。7、485 總線只能采用線型總線， 不能采用其他結(jié)構(gòu)總線， 而 M-BUS 總線則可以采用線型、星型、樹型結(jié)構(gòu)總線。8、在短距離下， 485 總線傳輸速率可達 10Mb ，而 M-BUS 總線則只有 20Kb 。9、由于 485 總線使用歷史較長，在工業(yè)自動化系統(tǒng)中 普遍使用，而 M-BUS 總