現(xiàn)場經(jīng)驗分享:RS485總線通訊穩(wěn)定性問題整理

近期頻繁遇到客戶咨詢我們產(chǎn)品有關(guān)485總線通訊的問題，本人對RS485總線不太了解，被迫學(xué)習(xí)了一段時間，算是對RS485總線的通訊有了一點點了解。把近段時間對RS485總線通訊的知識整理了一下。

 

對通訊的故障進行分析和診斷，需要對RS485總線的一些基本概念有所了解。

 

1、RS485總線基本特性d

根據(jù)RS485工業(yè)總線標(biāo)準(zhǔn)，RS485工業(yè)總線為特性阻抗120Ω的半雙工通訊總線，根據(jù)485芯片的不同，其最大負(fù)載能力有幾個級別：32臺、128臺和256臺。但是理論上的標(biāo)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(xì)、線材質(zhì)量越差、轉(zhuǎn)換器品質(zhì)越差、轉(zhuǎn)換器電能供應(yīng)不足(無源轉(zhuǎn)換器)、防雷保護越強，這些都會降低真實負(fù)載數(shù)量。

 

2、RS485總線傳輸距離b5

根據(jù)485總線結(jié)構(gòu)理論，在理想環(huán)境的前提下，485總線傳輸距離可以達到1200米。其條件是通訊線材優(yōu)質(zhì)達標(biāo)，波特率為9600，只負(fù)載一臺485設(shè)備，才能使得通訊距離達到1200米，所以通常485總線實際的穩(wěn)定的通訊距離往往達不到1200米。如果負(fù)載485設(shè)備多，線材阻抗不合乎標(biāo)準(zhǔn)，線徑過細(xì)，轉(zhuǎn)換器品質(zhì)不良，設(shè)備防雷保護復(fù)雜和波特率的提高等等因素都會降低通訊距離。f

 

3、連接方式與終端電阻f977

RS485工業(yè)總線標(biāo)準(zhǔn)要求各設(shè)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(yè)總線理解的誤區(qū)，多少人認(rèn)為485總線是一種最簡單、最穩(wěn)定、最成熟的工業(yè)總線結(jié)構(gòu)。485總線的部署及安裝確實簡單，但想要做到穩(wěn)定，卻是要花些功夫的。485總線是一種用于設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的、經(jīng)濟型的、傳統(tǒng)的工業(yè)總線方式。其通訊質(zhì)量需要根據(jù)施工經(jīng)驗進行調(diào)試和測試采可以得到保證。485總線雖然簡單，但也必須嚴(yán)格按照安裝施工規(guī)范進行布線。f

 

在工業(yè)現(xiàn)場，485總線應(yīng)用非常廣泛，但是485總線比較容易出現(xiàn)故障，下面將整理的485總線容易出現(xiàn)故障的情況及排除這些故障的方法羅列如下：f

 

485總線通訊中常見的幾種通訊故障：f

1、完全通訊不上。

2、只和一臺設(shè)備連接時能通訊上，連接多臺設(shè)備時就通訊不上或者有的能通上，有的無法通訊，或者嚴(yán)重丟包。

3、通訊時系統(tǒng)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。f

 

排解故障的一些方法：

1.由于485信號使用的是一對非平衡差分信號，意味485網(wǎng)絡(luò)中的每一個設(shè)備都必須通過一個信號回路連接到地，以減少數(shù)據(jù)線上的噪音，所以數(shù)據(jù)線最好由雙絞線組成，并且在外面加上屏蔽層作為地線，將485網(wǎng)絡(luò)中485設(shè)備連接起來，并且在一個點可靠接地。

2.在工業(yè)現(xiàn)場當(dāng)中，現(xiàn)場情況非常復(fù)雜，各個節(jié)點之間存在很高的共模電壓，485接口使用的是差分傳輸方式，有抗共模干擾能力，但是當(dāng)共模電壓大于+12V或者小于-9V時，超過485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(shè)備?？梢栽?span style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word;">485總線中使用485光隔離中繼器，將485信號及電源完全隔離，從而消除共模電壓的影響。

3.485總線隨著傳輸距離的延長，會產(chǎn)生回波反射信號，如果485總線的傳輸距離如果超過100米，建議施工時在485通訊的開始端和結(jié)束端120歐姆的終端電阻。9

4.485總線中485節(jié)點要盡量減少與主干之間的距離，建議485總線采用手牽手的總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。星型結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生反射信號，影響485通信質(zhì)量。

5.影響485總線的負(fù)載能力的因素：通訊距離，線材的品質(zhì)，波特率，轉(zhuǎn)換器供電能力，485設(shè)備的防雷保護，485芯片的選擇。如果485總線上的485設(shè)備比較多的話，建議使用帶有電源的485轉(zhuǎn)換器，無源型的485轉(zhuǎn)換器由于時從串口竊電，供電能力不是很足，負(fù)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(fù)載能力的485芯片，都可以提高485總線的負(fù)載能力。485設(shè)備的防雷保護中的防雷管會吸收電壓，導(dǎo)致485總線負(fù)載能力降低，去掉防雷保護可以提高485總線負(fù)載能力。f

6. 了解并檢查主控設(shè)備與被控設(shè)置的上下拉電阻，485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485總線的工作電壓，使用示波器檢測RS485總線的信號。