摘要：最近幾年，由于智能電能表大量普及應用，以總線方式組網實現(xiàn)自動抄表也勢在必行。但其有極性的差分平衡式接口信號卻容易在大型組網布線時因極性反接造成通信失能或接口損毀，而在目前組網的維修情況看來，約有二至三成通信失能的原因都是因其有極性接口引腳反接所致。所以使用無極性RS485接口來完成無極性組網通信的重要性及迫切性與日俱增。
圖 1 智能電能表
RS485通信接口具有低成本、架構簡單、可靠度高及抗干擾能力強等諸多優(yōu)點，所以485通信接口電路在智能電能表通信中占有重要位置，其各項技術性能，直接影響其通信是否暢通。以總線方式組網遇到的現(xiàn)實問題是，由于普通的485芯片的總線端A、B端是區(qū)分極性的，也就是說A、B端有高電平與低電平之分，就是通常所說的正端(+)與負端(-)。工程施工中，電能表與電能表之間的連接、電能表與采集終瑞之間的連接，必須正端與正端連接，負端與負端連接，才能實現(xiàn)正常的通信。但是，在組網施工過程中，常有將正、負端接反的現(xiàn)象發(fā)生，因而造成通信不暢。
根據(jù)近幾年組網中出現(xiàn)大量這類問題，給工程施工帶來了很大的維護檢修成本，國家電網公司在最新公布實施的企業(yè)標準《Q/GDW354-2012智能電能表功能規(guī)范》第4.9.1條“RS485通信”一節(jié)中明確規(guī)定：
RS485接口必須和電能表內部電路實行電氣隔離，并有失效保護電路。
RS485接口應滿足DL/T 645-2007電氣要求，并能耐受交流電壓380V、2分鐘不損壞的試驗。
RS485接口通信速率可設置，標準速率為1200bps、2400bps、4800bps、9600bps，缺省值為2400bps。
RS485接口通信遵循DL/T 645-2007協(xié)議及其備案文件。
電能表上電完成后3s內可以使用RS485接口進行通訊。
RS485接口應能保證在485總線上正、反接線都能正常通訊。
以上規(guī)定中明確提出了“RS485接口必須和電能表內部電路實行電氣隔離，并有失效保護電路”的要求，也就是說RS485芯片要使用單獨隔離電源供電，而且要與電能表內部MCU等電路通過光耦或者隔離芯片做電氣隔離。
以上規(guī)定中還明確提出了“RS485接口應能保證在485總線上正、反接線都能正常通訊”的要求，也就是說485總線不再有極性之分，即總線兩端無論怎樣連接，都能實現(xiàn)正常通信，也就是說實現(xiàn)了無極性連接。實現(xiàn)無極性連接可以有兩種方式：
第一種方式就是在普通有極性RS485芯片的總線前端加裝極性判斷電路。當組網通信時，由極性判斷電路判斷總線的極性，自動實現(xiàn)正極性連接正極性，進而實現(xiàn)正常通信。這種方法可靠性較差，也會增加一部分成本，實際應用較少。
第二種方式是采用微電子技術制作無極性485通訊模塊，這種無極性485通訊模塊具有可靠性高、成本低等優(yōu)點，是替代普通RS485芯片的新型通信接口模塊。
基于最新公布的《Q/GDW354-2012智能電能表功能規(guī)范》要求，周立功致遠電子推出了如圖 2所示的無極性RSM485N隔離收發(fā)器模塊，體積小，應用設計方便。模塊集成電源隔離、電氣隔離、RS-485收發(fā)器及總線保護器件，通訊波特率最高可支持250kbps，最多可連接256個節(jié)點。
圖 2 無極性隔離收發(fā)器模塊應用于智能電能表
使用無極性RSM485N隔離收發(fā)器模塊實現(xiàn)智能電能表通信網絡就可免除施工及維護的煩惱，RS485總線不用專業(yè)的施工人員也可任意的接線，大大地提高組網效率。它可適用于完全無極性的通信網絡，如圖 3所示，也可用于無極性和有極性混合RS485網絡。
圖 3 無極性RS-485通信網絡
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