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有线传输
RS-485网桥交换机 系列RS485万能中继器 信号放大器 隔离高抗干扰保护器
选型表
1. 概述
QK-485HUB-2是一款工业级高性能 RS485 万能信号中继设备，采用 1 路 RS485 输入转 1 路 RS485 输出的透明传输设计，能实现2路数据半双工下的接收转发，核心实现485信号双向透明传输与放大，解决传统485总线传输距离短、信号衰减、抗干扰弱、节点不足、通信丢包、干扰窜入等痛点，无需修改原有设备协议，直接串联即可完成总线延长与扩容。具有故障自动保护特性，在端口输入悬空情况下，不损坏设备。带负载能力强，每路最大可携带200个节点，端口具有ESD保护，防止静电、浪涌冲击。
QK-485HUB-2本质为 “信号放大器 + 信号再生器 + 电气隔离器” 三合一设备,能改变RS485网络的直线拓朴结构为星形结构，方便网络布线，增加总线负载，并隔离总线瞬间高压，保护通讯设备。QK-485HUB-2适配各类工业、市政、楼宇场景的485设备组网，工业级品质保障恶劣环境长期稳定运行。
如图 1.1。
图 1.1 产品使用方案
Ø 工业通讯
Ø 煤矿行业
Ø 电力监控系统
Ø 楼宇自动化
Ø 石油化工
Ø 能源管理
1.1 技术参数
接口类型 | 2路RS485 | 接口标准 | 异步半双工通信 |
节点扩展 | 最大可携带200个节点 | 通信协议 | 透明传输，兼容所有RS485协议 |
波特率 | 0bps ~ 230400bps 自适应 | 传输距离 | 每级最大1200米 (9600bps) |
工作温度 | -40℃～+85℃ | 供电 | DC 9-26V 宽压 |
安装方式 | 35mm DIN导轨安装 | 尺寸 | 100（含两端）×54×32mm |
终端电阻 | 预设120欧电阻，用户可根据需要连接 | 指示灯 | 电源、RS485端口 |
1.2 订购信息
型号 | 隔离耐压 | 备注 |
QK-485HUB-2E | / | 485数据转发ns延时 |
QK-485HUB-2 | 2500VDC |
2. 性能特点
2.1 产品优势
Ø 1进1出纯485双向透传：全协议兼容，不改动原有设备参数，Modbus RTU等主流485协议无缝适配，PLC/传感器/变频器直连即用
Ø 信号放大+距离拓展：单台延长485总线至1200m（9600bps），多级级联可无限拓展传输距离，突破原生485传输瓶颈
Ø 满足多设备组网需求:每个RS485通道可负载200节点；
Ø 工业级抗干扰防护：QK-485HUB-2隔离电压2500V DC,搭配 ESD静电保护+浪涌防护，解决地环路、强电磁干扰导致的丢包、断连；
Ø 自适应波特率为0~230400bps，适应面广；
Ø 转发延时<1us；
Ø 输入悬空保护；
Ø 带有屏蔽线地接口；
Ø 宽温宽压适配：DC 9-26V宽压供电，-40~85℃宽温，适配室内外多场景；
Ø 工业级安装：100（含两端）×54×32mm小巧机身，35mm标准DIN导轨卡扣安装，防尘防潮，适配控制柜集成
Ø 您有任何要求致电我们，我们会为您精心开发！！
2.2 产品特点
l 自适应波特率为0~230400bps，适应面广；
l 一路RS485通道转1路RS485通道完全透明连接；
l 端口数据转发速度快，延时小于1us；
l RS485通道最大可携带200个节点；
l RS485半双工网络自动换向，转换间隔时间10~15us；
l 每个RS485端口都带有屏蔽线地接口；
l 有电源、RS485端口状态指示灯；
l 预设120欧电阻，用户可根据需要连接；
l 工作电压：9V~26V DC；
l ABS塑料导轨式外壳，防尘防潮，适配控制柜集成；
l RS485端口、电源端口具一定的ESD保护，防止静电、浪涌冲击。
2.3 产品接线端口说明
QK-485HUB-2的功能示意图。
图 2.1 RS485UB-2功能示意图
各功能说明如表 2.1所示。
表 2.1 功能说明
标签 | 名称 | 说明 |
A | RS485总线端口 | 对应端口各路端口 |
B | RS485总线端口 | 对应端口各路端口 |
V+V- | DC 接口 | 9V~26V DC电源接口 |
3. 硬件结构
QK-485HUB-2的内部电路设计采用控制电路，通讯电路分别隔离，使其性能符合工业现场的要求。
2个RS485接口互相透明转发，实现RS485网桥中继器功能，如图 3.1所示。
图 3.1 RS485集线器功能图
4. 电气参数
4.1 电源参数
类别 | 规格 | 说明 | ||||
方向 | 最小 | 典型 | 最大 | 单位 | ||
电压 | DC | 9 | 26 | V | ||
电流 | DC | 60 | 240 | mA | 24V电压输入时，电流最小，9V电压输入时，电流最大。 | |
4.2 RS485端口参数
类别 | 规格 | 说明 | ||
最小 | 最大 | 单位 | ||
RS485 A端口 | 0 | 5 | V | |
RS485 B端口 | 0 | 5 | V | |
4.3 通信参数
类别 | 类别项目 | 规格 | 说明 | |||
最小 | 典型 | 最大 | 单位 | |||
RS485通道 | 通讯速率 | 300 | 9600 | 230400 | bps | |
4.4 安全参数
项目 | 类别 | 规格 | 说明 | |
最大 | 单位 | |||
隔离电压 | RS485通道 | 2500 | V | QK-485HUB-2 |
ESD电磁保护性能 | RS485通道 | ±8KV人体静电，±8KV接触放电/气隙放电 | KV | |
电源 | KV | |||
5. 机械尺寸与安装
本章介绍如何安装QK-485HUB-2设备，包括安装设备和系统接线，务必小心地根据说明书去安装。不恰当的安装可能使设备产生误动作，从而产生损坏设备的情况。
5.1 安装
5.1.1 产品尺寸
QK-485HUB-2外壳（100m*54m*32m）带有固定孔采用3.5寸导轨。
该设备的外观如图 5.1所示。
图 5.1 背面图
5.2 接线
5.2.1 电源要求
该产品可以使用9V～26V的宽范围电压供电，电源纹波控制在300mV以内。
当使用9V 供电时，电源线缆要尽量粗。
注意：电源端子极性要注意，电源极性错误可能会导致产品和电源设备的严重损坏。
5.2.2 电源功率
QK-485HUB-2所消耗的额定功率为2W。带有浪涌电流保护，电源接通时，浪涌电流将达到400mA 左右。
接线端子:Pin AWG 14-22插拔式接线端子和DC JACK插口。用起子拧紧端子排的螺丝。如果电源完全接通，“POWER”指示灯将会一直点亮。接线方法如图所示。
V+:电源正 GND:电源负
图 5.2 接线方法
5.2.3 连接RS485网络
QK-485HUB-2提供2个RS485通道，每个通道都是对等的，均可用于连接一个RS485网络或者RS485接口的设备。如图 5.3所示。
图 5.3 RS485端子
接线端子的引脚定义如表 5.1所示。
表 5.1 RS485端子功能
引脚 | 端口 | 名称 | 功能 |
1 | CH1 RS485-1号端口 | A1 | RS485差分总线1的A线 |
2 | B1 | RS485差分总线1的B线 | |
3 | CH2 RS485-2号端口 | A2 | RS485差分总线2的A线 |
4 | B2 | RS485差分总线2的B线 |
QK-485HUB-2设备和RS485总线连接的时候是A线相连，B线相连。如图 5.4所示。
图 5.4 连接网络
如果用户使用阻抗特性非120欧的电缆，则可选择适当的终端电阻接入A、B端口，如图 5.5所示。
图 5.5 用户自选终端电阻
5.2.4 LED指示灯
QK-485HUB-2的面板两端上各有1个LED指示灯，在RS485总线连接后，有数据传输时，接收数据端口所对应的状态指示灯闪烁。它们的功能描述如下表 5.2所示。
表 5.2 LED指示灯
LED名称 | 颜色 | 显示 | 意义 |
POWER | 红色 | 点亮 | 电源已接通。 |
熄灭 | 没有接通电源，或者电源有问题。 | ||
RS485（1-2） | 绿色 | 闪烁/点亮 | 对应RS485端口有数据接收。 |
熄灭 | 对应RS485端口无数据接收。 |
注意：当一路RS485通道发生短路或者差分线接反的故障时，系统会自动切断此路，保证其它通道的正常工作。
通讯的波特率建议在600-115200，过低的波特率时，设备会较大发热，减少使用寿命；115200的波特率时，集线器串接级联不能大于3级。
正确连接网络的操作顺序为：先停止网络上其它各设备的通讯，接好本集线器的信号线，通电，然后再发起通讯。
5.2.5 注意事项
为了提高系统的可靠性和实现设备在最佳状态下发挥功能，在安装和接线时务必考虑下列因素。环境条件不要在下列任一场所中安装设备。
l 环境温度低于-40℃或高于85℃的场所；
l 温度变化急剧和凝露的场所；
l 环境湿度低于10%或高于90%的场所；
l 具有腐蚀性或易燃性气体的场所；
l 有过多尘埃、氯化物或铁木尘埃的场所；
l 设备会受到直接冲击或振动的场所；
l 直接暴露在阳光的场所；
l 设备会接触到水、油、化学试剂的场所。
在下列场所中务必要充分封闭或保护好设备。
l 具有较强静电场所；
l 强电磁场的场所；
l 可能有放射性泄露的场所；
l 靠近电力线的场所。
柜内或控制屏内安装当设备被安装在柜子或控制屏上时，务必提供一个适当的操作和维护环境。在封闭的环境中，环境温度必须在-40℃～+85℃范围内。如果需要可采用下列方法保持适度的温度。
l 提供足够的空间以保持良好的空气流通；
l 不要把设备安装在产生高热量的设备上面，如加热器、变压器或大功率电阻器；
l 如果环境温度超过85℃，需调整方案或者联系我们采购其它型号设备；
在干燥或者寒冷场所安装时，不可碰触通讯、电源端子金属，以免发生静电损坏，或者在除去人体静电后，方可进行施工。
6. 检查和维护
在QK-485HUB-2中主要电气部件都是半导体元件，尽管它有很长的寿命，但在不正确环境下也可能加速老化。应该进行定期检查，以保证保持所要求的条件。推荐每6个月到一年，至少检查一次。在不利的环境条件下，应该进行更频繁的检查。
如果在维护过程中遇到问题，请阅读下面表 6.1内容，以便找到问题的可能的原因。如果仍无法解决问题，请联系广州全控科技股份有限公司。
表 6.1 检查与维护
序号 | 项目 | 检查 | 标准 | 方案 |
1 | 电源供应 | 在电源供应端检查电压波动 | 电压波动范围内： 9V ～ 26V DC | 使用电压表在电源输入端检查电源。采取必要措施使电压波动在界限之内。 |
2 | 周围环境 | 检查周围环境温度（如果被安装在一个封闭的容器中，要检查容器内部温度） | -40 ～ 85℃ | 使用温度计检查温度并确保环境温度保持在允许的范围内 |
检查周围环境温度（如果被安装在一个封闭的容器中，要检查容器内部温度） | 没有空调时相对湿度必须在10% ～ 90% | 使用湿度计检查湿度并确保环境湿度保持在允许范围内 | ||
检查设备不在阳光直射下 | 不在阳光直射下 | 如果需要必须保护设备 | ||
检查灰尘、粉末、盐、金属屑的积累 | 没有积累 | 清洁并保护设备 | ||
防止水、油等喷雾到设备 | 没有喷雾到设备 | 如果需要清洁保护设备 | ||
检查在设备区域中易腐蚀或易燃气体 | 没有易腐蚀或易燃气体 | 通过闻或使用一个传感器检查 | ||
检查震动和冲击水平 | 震动和冲击在规定范围内 | 如果需要安装衬垫或其它减震装置 | ||
3 | 安装 和接线 | 检查每一个单元的连接 | 没有松动 | 把连接器完全压到一起和用滑块把它们锁住 |
检查电缆连接器完全插入和锁住 | 没有松动 | 纠正任何不正确安装连接器 | ||
检查外部接线否有松动 | 没有松动 | 用螺丝起子拧紧螺丝钉 | ||
检查压接连接器 | 连接器间有足够的空间 | 肉眼检查如果有必要则调节 | ||
检查外部线电缆的损坏 | 没有损坏 | 肉眼检查和如果有必须则替换电缆 |
7. 典型应用
QK-485HUB-2为RS485协议的物理层设计，不携带任何高层协议，故兼容一切以RS485为底层的应用协议，如Modbus等。当本产品接入RS485网络时，即可使总线型的网络拓扑结构变为星型、树型等，增加了网络节点，有效延长通信距离同时隔离干扰，保障数据稳定。如图 7.1所示。
图 7.1 典型应用
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