转速信号Modbus、RS485 和 4-20mA 之间的区别

转速信号的Modbus、RS485 和 4-20mA 之间的区别

我们在选择转速传感器的通信方式时候，经常看到 Modbus、RS485 和 4-20mA 等术语。Modbus、RS-485 和 4-20mA 都是工业通信中广泛使用的协议和标准，但它们的用途不同，运行方式独特。以下是每个选项的细分：

Modbus 模块

协议类型：Modbus 是一种通信协议，而不是物理层。它定义了设备之间数据交换的规则。

功能：Modbus 允许多个设备（如传感器、仪表和控制器）通过同一网络进行通信。它基于主从（或客户端-服务器）配置工作，其中一台设备（主设备）可以向多个从设备读取或写入数据。

物理层：Modbus 可以在不同的物理层上工作，包括 RS-485、RS-232 和 TCP/IP。

数据格式：通常用于传输过程控制和测量数据。

应用：广泛用于工业自动化，特别是用于连接 PLC、传感器和其他监控/控制设备。

RS-485 系列

协议类型： RS-485 是一种物理层标准，规定了数据如何在物理介质（如电缆）上电传输。

功能：RS-485 允许在单根电缆上进行半双工（双向通信，但不能同时通信）或全双工通信。它非常坚固，可以长距离传输（***远 4,000 英尺）。

网络拓扑：支持多点配置，允许同一网络上***多有 32 台设备。使用中继器，可以添加更多设备。

应用：RS-485 通常用作 Modbus 通信的物理层。它因其在嘈杂环境中的可靠性而在许多工业环境中被发现。

模拟量4-20 毫安

协议类型：4-20mA 是模拟信号标准，不是数字通信协议。

功能：在 4-20mA 电流回路中，通过回路发送的电流代表传感器的测量值。例如，4mA 可能代表范围的 0%，而 20mA 代表 **。

优点： 该环路具有抗电噪声能力，并且由于它使用电流而不是电压，因此在长距离传输时不易出现信号损失。

应用：通常用于在工业环境中传输传感器数据，特别是用于简单的模拟测量（例如温度、压力）。

RS-485 和 Modbus 之间的区别

RS-485 是一种物理层通信标准，用于设备之间的数据传输。它规定了电气连接特性、信号传输方法和规格。RS-485 采用差分信号传输，可在多个设备之间实现半双工通信并支持长距离传输。多个设备可以通过同一总线进行通信，一个设备充当主设备发送命令，其他设备充当从设备接收命令。

另一方面，Modbus 是一种串行通信协议，它定义了其物理层接口的电气特性和连接方法。它通过定义常用的通信格式和规则，包括数据帧格式、传输方式和数据读/写命令，促进不同设备之间的通信和数据交换。Modbus 支持主设备和从设备之间的数据交换，并支持各种传输方式，包括串行通信 （RS-485） 和以太网通信。Modbus 可以在不同的物理层上运行，例如串行端口和以太网。总之，RS-485 是一种物理层协议，而 Modbus 是一种通信协议。

RS485 和 4-20mA 的区别

RS485 和 4-20mA 都是通信接口。

RS-485 是一种数字信号接口，通过差分电压传输数字数据。4-20mA 是一个模拟电流信号接口，通过电流的大小表示数据。RS-485 使用差分信号传输数据，可以远距离通信，并支持多点通信。

4-20mA 通过电流值的变化传输信号，通常用于点对点通信。RS-485 的传输速率相对较高，达到数十 kbps 甚至更高。4-20mA的传输速率比较低，一般在几百bps到几kbps之间。由于 RS-485 采用差分信号传输，因此具有较强的抗干扰能力，可以更好地抵抗电磁干扰和噪声。4-20mA的模拟信号对干扰比较敏感，需要采取一些措施来应对抗干扰，比如使用屏蔽电缆。

RS-485 接口通常需要外部电源。4-20mA 接口通常采用两线制，一根线提供电源，另一根用于传输信号。

差异摘要

Modbus：定义通信规则的协议，通常使用 RS-485 作为物理层。

RS-485：一种支持稳健数据传输的物理层标准，通常用于 Modbus 等协议。

4-20mA：用于通过电流回路传输传感器数据的模拟信号标准。

每个标准在工业通信中用于不同的目的：Modbus 和 RS-485 主要用于数字通信，而 4-20mA 用于模拟信号。

转速信号采集4~20mA和RS485哪种信号好

模拟量的特点:处理速度快，在应用时可以省掉软件开发上的麻烦，很方便的集成到系统中来。但是在实施时，从布线方面讲，模拟量的采集只能一对一的布线，即一个模拟量信号必须布一条线。另外，模拟量的抗干扰能力较弱，传输的距离、所能表示的数据也很有限。

RS485的特点:相对于模拟量信号，RS485的响应速度较慢。但RS485信号的采集可以采用一对多的总线方式，RS485信号的传输距离远，抗干扰能力也较强。总之，RS485和模拟量信号各用特点。在不同的应用中请选择合适的传输方式。

波特率9600 bits per second涉及的传输时间计算，

如果一帧数据包括：
1个起始位：
8个数据位；
1个停止位；
总共10bits；
那现有12bytss数据要发送因此有12*10bits发送；
1bits的发送时间 = 1000 / 9600 (bit / ms)

发送12bytes数据的时间 = 12 * 10 * (1000 / 9600) ms = 12.5ms;