光電通訊的葵花寶典

485 通訊超級懶人包 — 包準看完學會

Apr 7, 2022

每次去案場要設置監控，面對最常使用的RS485，每每都困難重重，複雜沒頭緒的障礙排除的過程，讓你感到心力交瘁嗎？不擔心，慧景科技集結超過上千案場的實戰經驗，幫大家整理出RS485通訊的葵花寶典，包準你看完就學會，輕鬆寫意如同下面照片的開心寶寶！

隨著光電產業的發展，不論是光電案場的投資商、EPC甚至是提供場域的業主等不同角色，都需要透過監控系統取得各自所需的資訊。而在光電場域中監控系統與前端需收集資料的設備大部分都仰賴於RS-485通訊搭配Modbus通訊協定做溝通，故在案場建置時就需依照此通訊環境的特性做合適的設計和配置，使案場完工後可順利透過監控系統取得各設備資訊。

重要觀念：RS-485通訊不是「通訊協定」只是傳輸方式

首先我們需先釐清一件事，RS-485通訊常會跟通訊協定被混為一談，其實RS-485簡單來說就是一種通訊訊號的傳輸方式。舉例說明，兩個人要通話，可以透過「電話」溝通，電話就等於是RS-485通訊的角色，而電話兩端的人都是講「中文」才能溝通，而中文就是通訊協定。

以太陽能案場的應用來說皆是採用RS-485 通訊（用電話溝通，不是用對講機），各廠牌的逆變器、電表、氣象站等設備就可基於Modbus，定義自家設備的Modbus通訊協定（有些人講中文，有些人講英文）。

所以RS-485通訊方式搭配Modbus通訊協定可實現在同一場域中，監控系統可取得各家設備資料統一管理的應用，就像是各種語言（Modbus通訊協定）都可以透過電話（RS-485通訊）溝通。

RS-485通訊搭配Modbus通訊協定的特性和必要注意事項有以下幾點:

#同個迴路只能有一個「主」(Master)

Modbus通訊協定為一master/slave架構，透過RS-485通訊作為傳輸方式時，在同一串“RS-485通訊迴路當中只能有一個master，slave則是可以有多個並且用不重複的modbus ID區分”，資料的傳輸都由master發起，slave只是回應。套用在光電場域中，監控系統的資料收集器即為master，其餘透過資料收集器收取資料呈現在監控系統上的所有設備皆為slave。

#手把手接線：正接正、負接負

RS-485通訊一般以8位元二進制的資料構成，並透過兩條訊號線之電位差決定各位元的訊號為1或是0，支援RS-485通訊之設備之通訊模組皆會標示+/-兩個接線位置，故在“串接RS-485通訊線時，+/-兩條接線位置絕不可顛倒，否則無法正常讀取資料”，如果接反、或是有一條線接錯，有些做得比較完整的軟體，就會顯示CRC Error。

[+]代表資料位元訊號為1時處於高電位
[-] 代表資料位元訊號為1時處於低電位

#通訊參數多常用「9600,N,8,1」和「19200,n,8,1」

除了上述接線+/-必須正確串接之外，另外還需注意通訊參數的設定。通訊參數包含下列幾項：

通訊鮑率：1200, 2400, 9600, 19200, 115200等
資料位元：7,8 位元
同位元檢查：O,E,N
停止位元：1,1.5,2

通常鮑率速度越慢，容錯率越高，在太陽能光電的應用場景之下，9600 bps 會是更常使用的一個速率設定 (但台達變流器預設是19200唷)，可以提供足夠的資料傳輸率和容錯率，因此在案場我們也常會發現，若是距離較遠或是線路干擾較為嚴重的場境下，可嘗試調整 baud rate 由 19200 bps 至 9600 bps 更可以確保資料傳輸的容錯性。

總之我們只需注意，在同一串RS-485通訊迴路當中的所有slave設備的通訊參數都必須要完全一致，master也使用相同通訊參數才正常讀取各設備資料。