在接线方式上，RS485主要有两线制和四线制两种。四线制由于其点对点的通信限制，逐渐被市场淘汰。而两线制因其总线式拓扑结构和半双工传输方式，成为了当前的主流选择。这种结构允许多个设备共享同一对传输线，简化了布线复杂性，但在同一时刻只能有一个设备进行数据发送。
为了保障通信的稳定性和设备的安全性，RS485通信端口在恶劣环境下需要进行多重防护。常见的防护措施包括静电防护、雷击浪涌防护以及防止市电误接入等。具体的防护方案可以根据实际需求进行选择，例如通过并联TVS器件、串联热敏电阻以及使用气体放电管等方式构建多级防护体系，确保通信端口在各种极端情况下的稳定运行。
在组网方式上，RS485提供了多种灵活的方案。总线式组网是最常见的一种，它通过在传输线两端进行终端匹配，有效减小信号反射，提升通信质量。终端匹配通常采用120Ω的电阻，与大多数双绞线电缆的特性阻抗相匹配。尽管这种匹配方法简单有效，但其功耗较大的缺点在某些功耗敏感的应用场合中需要特别注意。
另一种常见的组网方式是手拉手式，也称为菊花链拓扑结构。这种结构由主控设备和多个从控设备手拉手连接而成，具有信号反射小、通信成功率高等优点，被广泛应用于各种RS485总线布线场景。其布线规范明确要求不留分支，确保信号传输的稳定性和可靠性。
除了上述两种组网方式，RS485还可以通过增加中继器来扩展传输距离。理论上，通过最多9个中继器的级联，RS485的传输距离可达9.6公里。对于更远距离的传输需求，光纤传输是一个理想选择。通过在收发两端各加一个光电转换器，利用多模或单模光纤，可以实现5公里至50公里的超远距离通信。
在实际应用中，RS485接口的选型和布线设计需要综合考虑传输距离、环境干扰、设备功耗等多方面因素。合理的选择和设计不仅能提升通信系统的稳定性和可靠性，还能有效降低维护成本，延长系统使用寿命。
总之，RS485以其优异的抗干扰能力、灵活的组网方式以及长距离传输能力，在工业控制、智能仪表、数据采集等领域得到了广泛应用。了解其基本原理和防护措施，掌握常见的组网方式和传输距离扩展方法，对于设计和维护高效稳定的通信系统具有重要意义。
一、什么是RS485
RS485通讯采用的是差分信号负逻辑控制模式，即2～6V表示“0”，-6～-2V表示“1”。RS485通讯有两线制和四线制2种接线方式。四线制只能实现点对点的通信方式，现已很少采用。两线制接线方式是目前采用较多的为总线式拓朴结构，属于半双工传输方式，也就是说收发是不同步的。
总线端口防护
在恶劣的环境下，RS485通讯端口通常都做好静电防护、雷击浪涌防护等额外的防护，甚至还需要做好防80V市电接入的方案，以避免智能仪表、工控主机的损坏。如图为常见的3种RS485总线端口防护方案。
第一种为AB端口分别并联TVS器件到保护地，AB端口之间并联TVS器件、AB端口分别串联热敏电阻、并接气体放电管到保护地形成三级保护的方案；
第二种为AB分别并联TVS到地、串联热敏电阻，AB之间并联压敏电阻的三级防护方案；
第三种为AB分别接上下拉电阻到电源与地，AB之间接TVS，A或B某一端口接热敏电阻的方案。
方案1
方案2
方案3
二、RS485组网方式
1、总线式组网
如图显示了典型网络应用电路。这些器件也能用作电缆长于4000英尺的线性转发器，为减小反射，应当在传输线两端以其特性阻抗进行终端匹配，主干线以外的分支连线长度应尽可能短。
在通信过程中有两种信号因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。阻抗不连续信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有信号在这个地方就会引起反射，消除这种反射的方法就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的因此在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻，一般的终端匹配都采用终端电阻方法。终端电阻在RS485网络中取120Ω，相当于电缆特性阻抗的电阻，因为大多数双绞线电缆特性阻抗大约在100～120Ω。这种匹配方法简单有效，但有一个缺点，匹配电阻要消耗较大功率，对于功耗限制比较严格的系统不太适合。
RS485通讯在一般场合下的连接，采用普通的双绞线即可。要求比较高的环境下，采用带屏蔽层的同轴电缆连接。在使用RS485接口时，对于特定的传输线路，从RS485接口到
负载，其数据信号传输所允许的最大电缆长度与信号传输的波频率成反比。该长度数据主要是受信号失真及噪声等影响。在传输过程中可以采用增加中继的方法对信号进行放大，一般最多可以加9个中继，也就是说理论上RS485的最大传输距离可以达到9.6km。当需要长距离传输时，可以采用光纤为传播介质，收发两端各加一个光电转换器。多模光纤的传输距离能达5~10km，若采用单模光纤传输，可达50km的传输距离。
2、手拉手式组网
又称菊花链拓扑结构，是RS485总线布线的标准及规范，是TIA等组织推荐使用的RS485总线拓扑结构。其布线方式就是主控设备与多个从控设备形成手拉手连接方式，如
图所示，不留分支才是手拉手的方式。这种布线方式，具有信号反射小，通讯成功率高等优点。目前很多应用基本上采用这种组网方式。
