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日志

RS485总线通讯稳定性问题整理

董维康_MES专家  发布于:2015-08-20

 近期频繁遇到客户咨询我们产品有关485总线通讯的问题,本人对RS485总线不太了解,被迫学习了一段时间,算是对RS485总线的通讯有了一点点了解。把近段时间对RS485总线通讯的知识整理了一下。7471【中国自动化网社区】28cd87【http://sns.ca800.com】d4b669

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对通讯的故障进行分析和诊断,需要对RS485总线的一些基本概念有所了解。d94【中国自动化网社区】094eb4【http://sns.ca800.com】cd0703

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1RS485总线基本特性096【中国自动化网社区】8a87d2【http://sns.ca800.com】28d

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根据RS485工业总线标准,RS485工业总线为特性阻抗120Ω的半双工通讯总线,根据485芯片的不同,其最大负载能力有几个级别:32台、128台和256台。但是理论上的标称往往实际上是达不到的,通讯距离越长、波特率越高、线径越细、线材质量越差、转换器品质越差、转换器电能供应不足(无源转换器)、防雷保护越强,这些都会降低真实负载数量。621e【中国自动化网社区】39e153【http://sns.ca800.com】8ef

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2RS485总线传输距离621e【中国自动化网社区】39e153【http://sns.ca800.com】8ef

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根据485总线结构理论,在理想环境的前提下,485总线传输距离可以达到1200米。其条件是通讯线材优质达标,波特率为9600,只负载一台485设备,才能使得通讯距离达到1200米,所以通常485总线实际的稳定的通讯距离往往达不到1200米。如果负载485设备多,线材阻抗不合乎标准,线径过细,转换器品质不良,设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。5f0【中国自动化网社区】b3c649【http://sns.ca800.com】6db2b42

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3、连接方式与终端电阻5f0【中国自动化网社区】b3c649【http://sns.ca800.com】6db2b42

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 RS485工业总线标准要求各设备之间采用手拉手式连接方式,两头必须接有120Ω终端电阻。5f0【中国自动化网社区】b3c649【http://sns.ca800.com】6db2b42



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顺便说一说对RS485工业总线理解的误区,多少人认为485总线是一种最简单、最稳定、最成熟的工业总线结构。485总线的部署及安装确实简单,但想要做到稳定,却是要花些功夫的。485总线是一种用于设备联网的、经济型的、传统的工业总线方式。其通讯质量需要根据施工经验进行调试和测试采可以得到保证。485总线虽然简单,但也必须严格按照安装施工规范进行布线。5f0【中国自动化网社区】b3c649【http://sns.ca800.com】6db2b42

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在工业现场,485总线应用非常广泛,但是485总线比较容易出现故障,下面将整理的485总线容易出现故障的情况及排除这些故障的方法罗列如下:5f0【中国自动化网社区】b3c649【http://sns.ca800.com】6db2b42

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485总线通讯中常见的几种通讯故障:5f0【中国自动化网社区】b3c649【http://sns.ca800.com】6db2b42

1、完全通讯不上。5f0【中国自动化网社区】b3c649【http://sns.ca800.com】6db2b42

2、只和一台设备连接时能通讯上,连接多台设备时就通讯不上或者有的能通上,有的无法通讯,或者严重丢包。5f0【中国自动化网社区】b3c649【http://sns.ca800.com】6db2b42

3、通讯时系统提示受到干扰,或者不通讯时通讯指示灯也不停地闪烁。5f0【中国自动化网社区】b3c649【http://sns.ca800.com】6db2b42

4、有时能通讯上,有时通讯不上,有的指令可以通,有的指令不可以通。5f0【中国自动化网社区】b3c649【http://sns.ca800.com】6db2b42

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排解故障的一些方法:5f0【中国自动化网社区】b3c649【http://sns.ca800.com】6db2b42

1.由于485信号使用的是一对非平衡差分信号,意味485网络中的每一个设备都必须通过一个信号回路连接到地,以减少数据线上的噪音,所以数据线最好由双绞线组成,并且在外面加上屏蔽层作为地线,将485网络中485设备连接起来,并且在一个点可靠接地。5f0【中国自动化网社区】b3c649【http://sns.ca800.com】6db2b42

2.在工业现场当中,现场情况非常复杂,各个节点之间存在很高的共模电压,485接口使用的是差分传输方式,有抗共模干扰能力,但是当共模电压大于+12V或者小于-9V时,超过485接收器的极限接收电压。接收器就无法工作,甚至可能会烧毁芯片和一起设备。可以在485总线中使用485光隔离中继器,将485信号及电源完全隔离,从而消除共模电压的影响。5f0【中国自动化网社区】b3c649【http://sns.ca800.com】6db2b42

3.485总线随着传输距离的延长,会产生回波反射信号,如果485总线的传输距离如果超过100米,建议施工时在485通讯的开始端和结束端120欧姆的终端电阻。5f0【中国自动化网社区】b3c649【http://sns.ca800.com】6db2b42

4.485总线中485节点要尽量减少与主干之间的距离,建议485总线采用手牵手的总线拓扑结构。星型结构会产生反射信号,影响485通信质量。5f0【中国自动化网社区】b3c649【http://sns.ca800.com】6db2b42

5.影响485总线的负载能力的因素:通讯距离,线材的品质,波特率,转换器供电能力,485设备的防雷保护,485芯片的选择。如果485总线上的485设备比较多的话,建议使用带有电源的485转换器,无源型的485转换器由于时从串口窃电,供电能力不是很足,负载能力不够。选用好的线材,如有可能使用尽可能低的波特率,选择高负载能力的485芯片,都可以提高485总线的负载能力。485设备的防雷保护中的防雷管会吸收电压,导致485总线负载能力降低,去掉防雷保护可以提高485总线负载能力。5f0【中国自动化网社区】b3c649【http://sns.ca800.com】6db2b42

6. 了解并检查主控设备与被控设置的上下拉电阻,485总线首末端是否成对使用了120Ω终端电阻,如有条件则使用万用表测量485总线的工作电压,使用示波器检测RS485总线的信号。5f0【中国自动化网社区】b3c649【http://sns.ca800.com】6db2b42

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