Die RS-232, RS-422 und RS-485 sind Bezeichnungen für Schnittstellen zur digitalen seriellen Datenübertragung. Während der RS-232-Standard hauptsächlich mit einem normalen Computer-COM-Port oder einem seriellen Anschluss assoziiert wird, werden die RS-422- und RS-485-Schnittstellen in der Industrie weit verbreitet, um verschiedene Geräte anzuschließen.
Unterschiede zwischen RS-232, RS-422 und RS-485
Die folgende Tabelle zeigt die Hauptunterschiede zwischen RS-232, RS-422 und RS-485:
| Anschlussname | RS-232 | RS-422 | RS-485 |
|---|---|---|---|
| Art der Übertragung | Vollduplex | Vollduplex | Halbduplex (2 Adern) Vollduplex (4 Adern) |
| Maximale Distanz | 15 Meter bei 9600 bps | 1200 Meter bei 9600 bps | 1200 Meter bei 9600 bps |
| Verwendete Kontakte | TxD, RxD, RTS, CTS, DTR, DSR, DCD, GND* | TxA, TxB, RxA, RxB, GND | DataA, DataB, GND |
| Topologie | Point-to-Point | Point-to-Point | Multi-point |
| Max. Anzahl der angeschlossenen Geräte | 11 (10 Geräte im Empfangsmodus) | 32 (mit größeren Repeatern, normalerweise bis zu 256) |
*Für die RS-232-Schnittstelle ist es nicht notwendig, alle Kontaktleitungen zu verwenden. Typischerweise werden TxD-, RxD- und GND-Masseleitungen verwendet, die übrigen Leitungen werden zur Steuerung des Datenflusses benötigt.
RS-232-Schnittstelle
Die RS-232-Schnittstelle (TIA/EIA-232) ist darauf ausgelegt, die Datenübertragung zwischen einem Sender oder Endgerät (Data Terminal Equipment, DTE) und einem Empfänger oder Kommunikationsgerät (Data Communications Equipment, DCE) in einem Punkt-zu-Punkt-Schema zu organisieren.
Die Geschwindigkeit der RS-232-Verbindung hängt von der Entfernung zwischen den Geräten ab. Normalerweise beträgt die Geschwindigkeit bei einer Entfernung von 15 Metern 9600 bps. Beim Mindestabstand beträgt die Geschwindigkeit normalerweise 115,2 kbps, aber es gibt Hardware, die Geschwindigkeiten von bis zu 921,6 kbps unterstützt.
Die RS-232-Schnittstelle arbeitet im Vollduplex-Modus, was das gleichzeitige Senden und Empfangen von Informationen ermöglicht, da unterschiedliche Leitungen zum Empfangen und Senden verwendet werden. Informationen auf der RS-232-Schnittstelle werden digital durch logische 0 und 1 übertragen.
Zusätzlich zu den beiden Empfangs- und Sendeleitungen stehen auf der RS-232 spezielle Leitungen für die Hardware-Flusskontrolle und andere Funktionen zur Verfügung.
RS-422-Schnittstelle
Die RS-422-Schnittstelle arbeitet ähnlich wie RS-232 im Vollduplex-Modus, ermöglicht jedoch das gleichzeitige Senden und Empfangen von Nachrichten auf getrennten Leitungen. Dabei wird ein Differenzsignal verwendet, das die Potentialdifferenz zwischen den Leitern A und B nutzt.
Die Datenübertragungsgeschwindigkeit in RS-422 hängt von der Entfernung ab und kann von 10 kbps (1200 Meter) bis 10 Mbps (10 Meter) variieren. In einem RS-422-Netzwerk kann es nur ein Sendegerät und bis zu 10 Empfangsgeräte geben.
Die RS-422-Leitung besteht aus 4 Drähten für die Datenübertragung (2 verdrillte Drähte für die Übertragung und 2 verdrillte Drähte für den Empfang) und einer gemeinsamen GND-Masseleitung.
RS-485-Schnittstelle
In der Industrie ist die RS-485-Schnittstelle am weitesten verbreitet, da sie eine Mehrpunkt-Topologie ermöglicht und somit die Verbindung mehrerer Empfänger und Sender ermöglicht. Es gibt zwei Arten von RS-485: RS-485 mit 2 Kontakten arbeitet im Halbduplex-Modus und RS-485 mit 4 Kontakten arbeitet im Vollduplex-Modus.
In einem Segment des RS-485-Netzwerks können sich bis zu 32 Geräte befinden, mit Hilfe von zusätzlichen Repeatern und Signalverstärkern jedoch bis zu 256 Geräte. Die Arbeitsgeschwindigkeit hängt unter anderem von der Länge der Leitung ab und kann bei 10 Metern 10 Mbit/s erreichen.
Die RS-485-Leitung verwendet ein Differenzsignal zur Datenübertragung und kann eine Spannung im Bereich von -7 V bis +12 V aufweisen.
Programme für die Arbeit mit RS-232/422/485-Schnittstellen
Auf einem Computer werden die RS-232/422/485-Schnittstellen als normaler COM-Port dargestellt. Dementsprechend sind fast alle Programme und Dienstprogramme für die Arbeit mit dem COM-Port geeignet. Verschiedene Hersteller bieten ihre eigenen Softwarelösungen an, um mit dem COM-Port zu arbeiten.
Um Geräte mit RS-232/422/485 zu testen, können spezielle Konverter verwendet werden, die es ermöglichen, eine Verbindung zu einem Computer herzustellen und den COM-Port zu testen.
