「シリアル通信(RS‐485)」について

-はじめにー
オフィスのパソコンやLANなどの通信インターフェイスとしてはUSBやイーサネット(Ethernet)が一般的ですが、産業用分野では現在でもRS-232CやRS-422、RS-485インターフェイスが多く使われています。

-目次-
1.シリアル通信とは
2.シリアル通信の規格について

1.シリアル通信とは
シリアル通信とは、機器間のデータの送受信を一本または二本利用する通信方式で、データを1bitずつ順番にかつ連続して送受信する通信方式です。
RS-232C・RS-422・RS-485はEIA(Electronic Industries Association:米国電子工業会)の通信規格です。特にRS-232Cは、通信規格の中でも用途を問わず多く普及し、パソコンにも標準で搭載されおり、モデムやマウスの接続によく利用されています。

2.シリアル通信の規格について
①RS-232C(Recommended Standard 232)
パソコンに標準で搭載されるなど、最も広く使われているシリアル通信規格です。
RS-232Cは、信号線とグランド線による不平衡伝送方式で、0V(グランド)のレベルに対して上の電圧を論理”0″、下の電圧を論理”1″と決めています。
伝送距離は15mまでとなっています。

②RS-422
RS-232Cの欠点(伝送距離が短い、伝送速度が遅い等)を改良してできた規格です。
RS-422は、差動信号を使った平衡型伝送方式で、+と-の差動信号で電圧をみるため、ノイズに強く、高速通信に向いています。
伝送距離は1200mまでとなっています。

③RS-485
RS-422の欠点(接続台数が少ない等)を改良してできた規格です。
電気的にはRS-422とほとんど同じ平衡伝送ですが、RS-232C/RS-422が(1:1)の伝送に適用されるのに対して、RS‐485は(1:32)の伝送(バス方式)に適用されます。
通信方式としては、2線式(半二重)4線式(全二重)の二つの方式があり、一般的にRS‐485とは2線式RS‐485を指すことが多いです。

2線式RS‐485は、送受信2本の通信線とGNDの計3本で通信します。送受信線が1つなので送信か受信かどちらかしかできません。データを送っている時だけ信号ラインを占有するので複数台接続が可能になりました。
4線式RS‐485は、送信2本と受信2本の合計4本の通信線とGNDの計5本で通信します。送受信線は別になっているので、送信・受信は同時に行うことができます。データを送っている時だけ信号ラインを占有するので複数台接続が可能です。

ーまとめー
RS-485の技術はリアルタイム制御に向いている通信方式です。
リアルタイム性とは「一定時間で必ず通信が実行されること」と考えられます。つまりリアルタイム性があるとは、データの入力から処理を行って結果を出力するまでの応答時間が保証されるということです。5msec毎の通信が求められるなら、5msec経過するタイミングでデータ送受信を行うことが重要視されます。課金用電力量計の通信方式などに適しています。

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