M-BUS總線與485總線的比較

1、MBUS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(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)，均可以連接256個(gè)終端。 兩種總線從使用角度看，好像區(qū)別不大，但仔細(xì)研究發(fā)現(xiàn)，其原理差別極大，也直接導(dǎo)致使用效果差別極大，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)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(shí)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)終端并接一個(gè)120歐姆的電阻，和終端設(shè)備一般采用手

2、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(cuò)485總線主機(jī)與從機(jī)的接口電氣參數(shù)完全相同，即發(fā)送時(shí)均為低阻，驅(qū)動(dòng)能力可達(dá)250毫安，也就意味著一旦有一個(gè)終端的485接口出現(xiàn)故障，就會(huì)持續(xù)向總線提供驅(qū)動(dòng)力可達(dá)250毫安的高電平或低電平，導(dǎo)致整個(gè)總線癱瘓，且不易查出故障點(diǎn)，有485總線使用經(jīng)驗(yàn)的工程師，無一例外都會(huì)遇到此種問題，一般可采用在每個(gè)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，但要犧牲一條總線上可連接的終端數(shù)量，且并不能解決一個(gè)終端接口出現(xiàn)故障導(dǎo)致總線癱瘓的個(gè)問題，可以說這個(gè)問題無解

3、。而M-BUS總線的主機(jī)接口與從機(jī)接口截然不同，M-BUS主機(jī)發(fā)送“0”“1”信號(hào)，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(jī)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(shí)的電流時(shí)，認(rèn)為收到一個(gè)“1”，當(dāng)發(fā)現(xiàn)總線電流比總線空閑時(shí)的電流大15毫安時(shí)，則認(rèn)為收到一個(gè)“0”，主機(jī)在空閑時(shí)，發(fā)送一個(gè)高電平（DC24VDC36V，一般不低于18V）驅(qū)動(dòng)能力從500毫安數(shù)安培由主機(jī)生產(chǎn)廠家自己設(shè)定，當(dāng)主機(jī)發(fā)送低電平時(shí)，發(fā)送一個(gè)比空閑時(shí)電平低8V的電平，驅(qū)動(dòng)能力可達(dá)500毫安數(shù)安培。而從機(jī)在空閑時(shí)，從總線上吸收1.52毫安的電流，當(dāng)收到一個(gè)比總線空閑電平低

4、8V的電平時(shí)，就認(rèn)為接收到一個(gè)“0”信號(hào)，當(dāng)總線電平等于空閑電平時(shí)認(rèn)為收到一個(gè)“1”信號(hào)。當(dāng)從機(jī)發(fā)送“1”時(shí)只從總線吸收1.52毫安的電流，當(dāng)從機(jī)發(fā)送“0”信號(hào)時(shí)，則從總線上吸收20毫安的電流。當(dāng)一個(gè)終端的接口出現(xiàn)故障時(shí)，最多從總線多取20毫安電流，相對(duì)于主機(jī)500毫安數(shù)安培的驅(qū)動(dòng)能力來講，其影響微乎其微，不會(huì)導(dǎo)致總線癱瘓，以此類推，即便有數(shù)十個(gè)乃至100多個(gè)終端的接口出現(xiàn)故障，只要總線的空閑電壓還在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(dāng)總線空閑時(shí)，無論主機(jī)還是從機(jī)，均處于接收狀態(tài)。485總線中，主機(jī)和從機(jī)的通信接口一般采用MAX485SN75176或

5、其他485專用芯片，這些專用芯片在接收狀態(tài)時(shí)，其總線接口阻抗不小于12K，加上阻抗匹配的阻抗，總線的總體阻抗不小于50，二總線信號(hào)識(shí)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(hào)識(shí)別閾值達(dá)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(hào)方式，不需要相對(duì)于某個(gè)參照點(diǎn)來檢測(cè)信號(hào)，系統(tǒng)只需檢測(cè)兩線之間的電位差就可以了，但在實(shí)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(dāng)總線處于發(fā)送狀態(tài)時(shí)，所產(chǎn)生的共模電壓可能在±10V以上，并伴有強(qiáng)烈的干擾，而4

6、85接口過壓能力為-7V/+12V，輕則總線不能工作，重則導(dǎo)致設(shè)備的485接口損壞，從而導(dǎo)致總線癱瘓，這也是實(shí)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(huì)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(dá)10Mb，但雙絞線平衡傳輸模式，傳輸速率與傳輸距離成反比，當(dāng)傳輸距離達(dá)到100米時(shí)，最大傳輸速率不大于1Mb，在實(shí)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9600b

7、ps，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(qiáng)，傳輸一般不需要屏蔽線，但由于其主從機(jī)收發(fā)模式不同，從機(jī)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(zhǎng)度影響不大，傳輸距離即便只有100米傳輸速率也不超過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(dòng)的總線節(jié)點(diǎn)數(shù)量的理論值是256，但在實(shí)際應(yīng)用中，為了保證總線的安全及傳輸?shù)目煽啃?，一般限定?2個(gè)以內(nèi)。而M-BUS總線主機(jī)可驅(qū)動(dòng)從機(jī)的數(shù)量，取決于M-BUS主機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力，一般不小于128個(gè)，大功率主機(jī)可可靠地驅(qū)動(dòng)256個(gè)從機(jī)

8、甚至更多。7、 施工485總線分AB線，在終端接入總線時(shí)，不能接錯(cuò)，否則將不能通信。而M-BUS總線的兩條線，不分AB，正負(fù)，只要一對(duì)一連接即可，因此在施工過程中，不存在接錯(cuò)線的問題。結(jié)論：1、485總線與M-BUS總線均為2線制總線，同為半雙工總線，均可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)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(gè)設(shè)備接口出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)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(shí)，還能保證無故障設(shè)備可正常通信。4、485總線節(jié)點(diǎn)數(shù)量，一般遠(yuǎn)低于理論值256個(gè)，一般在32個(gè)以下。而M-BUS總線節(jié)點(diǎn)數(shù)量，可達(dá)到最大值256，一般不低于128個(gè)。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(shí)不能接錯(cuò)，而M-BUS總線則無AB、正負(fù)線之分，只要一對(duì)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(dá)10Mb，而M-BUS總線則只有20Kb。9、由于485總線使用歷史較長(zhǎng)，在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中普遍使用，而M-BUS總線是近幾年才研發(fā)出來