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通訊總線問題的現場診斷，是一件非常考驗技術員對于相關協議理論與實踐相結合能力的事情，這次說一說RS485總線通訊的問題。而對通訊的故障進行分析和診斷之前，需要對RS485總線的一些基本概念有所了解。 【RS485總線的基本特性】 根據RS485工業總線標準，RS485工業總線為特性阻抗120Ω的半雙工通訊總線，根據485芯片的不同，其最大負載能力有幾個級別：32臺、128臺和256臺。但是理論上的標稱往往實際上是達不到的，通訊距離越長、波特率越高、線徑越細、線材質量越差、轉換器品質越差、轉換器電能供應不足(無源轉換器)、防雷保護越強，這些都會降低真實負載數量。 【RS485總線的傳輸距離】 根據RS485總線結構理論，在理想環境的前提下，RS485總線傳輸距離可以達到1200米。其條件是通訊線材優質達標，波特率為9600比特率(bit/s)，只負載一臺RS485設備，才能使得通訊距離達到1200米，所以通常RS485總線實際的穩定的通訊距離往往達不到1200米。如果負載RS485設備多，線材阻抗不合乎標準，線徑過細，轉換器品質不良，設備防雷保護復雜和波特率的提高等等因素都會降低通訊距離。 【RS485總線的連接方式與終端電阻】 RS485工業總線標準要求各設備之間采用手拉手式連接方式，兩頭必須接有120Ω終端電阻。順便說一說對RS485工業總線理解的誤區，多少人認為485總線是一種最簡單、最穩定、最成熟的工業總線結構。485總線的部署及安裝確實簡單，但想要做到穩定，卻是要花些功夫的。485總線是一種用于設備聯網的、經濟型的、傳統的工業總線方式。其通訊質量需要根據施工經驗進行調試和測試采可以得到保證。485總線雖然簡單，但也必須嚴格按照安裝施工規范進行布線。 【RS485總線在現場應用中常見的幾種通訊故障】 1、完全通訊不上。2、只和一臺設備連接時能通訊上，連接多臺設備時就通訊不上或者有的能通上，有的無法通訊，或者嚴重丟包。3、通訊時系統提示受到干擾，或者不通訊時通訊指示燈也不停地閃爍。4、有時能通訊上，有時通訊不上，有的指令可以通，有的指令不可以通。 【現場診斷與排除RS485總線故障的一些方案方法】 1、由于RS485信號使用的是一對非平衡差分信號，意味RS485網絡中的每一個設備都必須通過一個信號回路連接到地，以減少數據線上的噪音，所以數據線最好由雙絞線組成，并且在外面加上屏蔽層作為地線，將RS485網絡中RS485設備連接起來，并且在一個點可靠接地。2、在工業現場當中，現場情況非常復雜，各個節點之間存在很高的共模電壓，RS485接口使用的是差分傳輸方式，有抗共模干擾能力，但是當共模電壓大于+12V或者小于-9V時，超過RS485接收器的極限接收電壓。接收器就無法工作，甚至可能會燒毀芯片和一起設備。可以在RS485總線中使用RS485光隔離中繼器，將RS485信號及電源完全隔離，從而消除共模電壓的影響。3、RS485總線隨著傳輸距離的延長，會產生回波反射信號，如果RS485總線的傳輸距離如果超過100米，建議施工時在RS485通訊的開始端和結束端120歐姆的終端電阻。4、RS485總線中RS485節點要盡量減少與主干之間的距離，建議RS485總線采用手牽手的總線拓撲結構。星型結構會產生反射信號，影響RS485通信質量。5、影響RS485總線的負載能力的因素：通訊距離，線材的品質，波特率，轉換器供電能力，RS485設備的防雷保護，RS485芯片的選擇。如果RS485總線上的RS485設備比較多的話，建議使用帶有電源的RS485轉換器，無源型的RS485轉換器由于時從串口竊電，供電能力不是很足，負載能力不夠。選用好的線材，如有可能使用盡可能低的波特率，選擇高負載能力的RS485芯片，都可以提高RS485總線的負載能力。RS485設備的防雷保護中的防雷管會吸收電壓，導致RS485總線負載能力降低，去掉防雷保護可以提高RS485總線負載能力。6、了解并檢查主控設備與被控設置的上下拉電阻，RS485總線首末端是否成對使用了120Ω終端電阻，如有條件則使用萬用表測量RS485總線的工作電壓，使用示波器檢測RS485總線的信號。 |
