RS485 เป็นมาตรฐานการสื่อสารแบบอนุกรมที่ออกแบบมาเพื่อส่งข้อมูลระยะไกล
พัฒนาโดย EIA (Electronic Industries Association) ในปี 1983
ใช้ในระบบออโตเมชั่น อุตสาหกรรม และระบบควบคุมอัจฉริยะ
จุดเด่นที่เห็นชัด:
- ส่งข้อมูลได้ไกลสุด 1,200 เมตร
- ความเร็วสูงสุด 10 Mbps
- ต่ออุปกรณ์ได้หลายตัวในสายสัญญาณเส้นเดียว
2. หลักการทำงานของ RS485
ทำงานด้วยระบบ Differential Signaling:
- ใช้สายคู่ twisted pair (A และ B)
- วัดความต่างศักย์ระหว่างสายสองเส้นเพื่อรับสัญญาณ
- แบบ Half-Duplex: ส่งและรับสัญญาณสลับกัน
- แบบ Full-Duplex: ใช้ 4 สายสำหรับส่ง-รับพร้อมกัน
ตัวอย่างการส่งข้อมูล:
- ส่ง “1” logic: ความต่างศักย์ +2V ถึง +6V
- ส่ง “0” logic: ความต่างศักย์ -2V ถึง -6V
3. ระบบเครือข่าย RS485
โครงสร้างพื้นฐานมี 3 ส่วนหลัก:
- โทโปโลยีแบบบัส – ต่ออุปกรณ์เป็นสายเส้นตรง
- โหมด Master-Slave – อุปกรณ์หลักควบคุมการสื่อสาร
- Termination Resistor – ตัวต้านทาน 120 โอห์มที่ปลายสายป้องกันสัญญาณสะท้อน
4. จำนวนอุปกรณ์สูงสุด
ขึ้นอยู่กับประเภทชิป:
- มาตรฐาน: 32 อุปกรณ์
- ชิปพิเศษ:
- 1/2 Load: 64 อุปกรณ์
- 1/4 Load: 128 อุปกรณ์
- 1/8 Load: 256 อุปกรณ์
- กรณีพิเศษ: บางระบบรองรับถึง 400 อุปกรณ์
5. ตารางเปรียบเทียบ RS485 กับมาตรฐานอื่น
| คุณสมบัติ | RS232 | RS422 | RS485 |
|---|---|---|---|
| ระยะทาง | 15m | 1,200m | 1,200m |
| ความเร็ว | 20kbps | 10Mbps | 10Mbps |
| โหมดส่งข้อมูล | Full-Duplex | Full-Duplex | Half/Full-Duplex |
| จำนวนอุปกรณ์ | 1:1 | 1:10 | 1:32+ |
| การรบกวนสัญญาณ | ต่ำ | ปานกลาง | สูงมาก |
6. ข้อดีของ RS485
- ต้านสัญญาณรบกวนได้ดี – ใช้ Differential Signaling ลดผลกระทบจาก EMI
- ประหยัดค่าใช้จ่าย – ใช้สายน้อยกว่ามาตรฐานอื่น
- ยืดหยุ่นในการติดตั้ง – รองรับทั้งระบบเล็กและใหญ่
- ซ่อมบำรุงง่าย – ตรวจสอบข้อผิดพลาดได้ด้วยเครื่องมือพื้นฐาน
7. ข้อจำกัดที่ต้องรู้
- ความเร็ว vs ระยะทาง – ระยะทางยิ่งไกล ความเร็วยิ่งลด
- การออกแบบระบบซับซ้อน – ต้องคำนวณ Termination Resistor และ Line Impedance
- ปัญหา Signal Reflection – หากเดินสายไม่ถูกต้องตามโทโปโลยี
- ไม่รองรับ Hot-Swapping – ต้องปิดระบบก่อนเพิ่ม/ลดอุปกรณ์
เคล็ดลับสำหรับการใช้งาน:
- ใช้ shielded twisted pair cable ป้องกันสัญญาณรบกวน
- ติดตั้ง surge protector ในพื้นที่เสี่ยงฟ้าผ่า
- ทดสอบระบบด้วย oscilloscope ก่อนใช้งานจริง