RS485基礎知識,故障分析
物理上不通雖然是最簡單的問題,但也是最容易犯錯的地方。正確的電纜連接是完成通信的基礎,實際的應用中要確保
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/201612/329891.htm接線的正確。
很多時候連接器上的管腳碼小,不易看清;焊接工藝上不熟練等都是容易連接錯誤的問題所在。
當實際的通信電纜長度大于 50 米時,要在總線的兩端加匹配的終端電阻。當然這個50 米也不是絕對值,如果大家手
頭上有電阻是,可以考慮都加上而不必拘泥于通信電纜的長度。
確保 A、B 信號線的正確連接。如果通訊電纜的A、B 線接反了,將導致0 和1 的信號是反的,顛倒A、B 線。
2、第三方設備的使用問題
當網絡中使用了第三方設備,例如 RS232/485 轉換器時,問題可能出在轉換器上,或者轉換器的接線不對,按照電纜
連接圖仔細檢查,或更換轉換器測試。有的轉換器需要外部供電,也容易被忽略。
3、編程問題
在確保硬件連接沒有問題的情況下,要檢查程序是否有問題,包括通信參數的設置,通信功能塊的使用,輪詢程序等。
可以通過功能塊的返回信息判斷錯誤原因,例如波特率設置錯誤,接收的緩沖區溢出,接收數據塊設置過小,發送的數據長
度為0 等。
3.1關于編程方面的問題,使用串口調試軟件是最起碼的。不管是單獨對雙方調試,還是聯網調試,都可以使用串口調
試軟件來發送與監視報文,分析編程指令問題所在。同時也能判讀指令是否有問題,接線是否有錯的可能性。
3.2編程上切忌先求全,不要一股腦全部編寫完再去調試。可以將通訊部分的程序先單獨調試,甚至是單獨調試發送或
接收;等單獨調試完畢后再增加數據處理部分的程序(包括錯誤報文的處理)。
4、通信模板(或適配器)硬件故障
可以通過更換通信模板的方式測試。更換也是最常見的解決方法,當然也容易受“巧婦難為無米之炊”的影響。
5、干擾問題
這個也是最麻煩的問題,有的時候不知所從。由于實際的現場環境比較復雜,不可避免地存在干擾問題,所以應該在項
目規劃過程和安裝過程中給予充分的考慮,盡量按照相關的規范進行安裝、布線,并做好接地等。
案例 1:
我在連接多臺電子產品的時候總會發生一些個485 通訊時好時壞的現象發生,查不出原因。
我有聽說485 的理論通訊長度是1200 米,但事實上沒有。解決的方法是加上一定阻值的電阻。我不知道該如何來計算。
客觀因素:
材料用的是市面上最便宜的網線,抽取2 根線連接無緣的RS485 通訊的;
多臺機器的連接方式是星形連接的;(這種方式比較節約成品和連接簡單方便)
問題解析:
就是這兩點導致的,星形連接方式極其容易導致485 信號反射,從而造成不穩定。建議使用485 集線器解決這個問題。
便宜的網線一般都是合金的,不是純銅的,電阻相對比較高,并且比較脆易折斷形成斷點。所以建議不要采用。
485 總線一般接120 歐姆的電阻可以使得波形更加穩定,但是會導致負載降低,并且通信距離減少。
附件2:門禁系統的485 總線結構的布線規范及調試方法
485 總線由于其布線簡單,穩定可靠從而廣泛的應用于視頻監控,門禁對講,樓宇報警等各個領域中,但是,在485 總
線布線過程中由于有很多不完全準確的概念導致出現很多問題。現在將一些錯誤的觀念作出一些澄清。
第一章 概念澄清
(1) 485 信號線可以和強電電源線一同走線?
在實際施工當中,由于走線都是通過管線走的,施工方有的時候為了圖方便,直接將485 信號線和電源線綁在一起,由
于強電具有強烈的電磁信號對弱電進行干擾,從而導致485 信號不穩定,導致通信不穩定。
(2) 485 信號線可以使用平行線作為布線,也可以使用非屏蔽線作為布線?
由于485 信號是利用差模傳輸的,即由485+與485-的電壓差來作為信號傳輸。如果外部有一個干擾源對其進行干擾,
使用雙絞線進行485 信號傳輸的時候,由于其雙絞,干擾對于485+,485-的干擾效果都是一樣的,那電壓差依然是不變的,
對于 485 信號的干擾縮到了最小。同樣的道理,如果有屏蔽線起到屏蔽作用的話,外部干擾源對于其的干擾影響也可以盡可能的縮小。
(3)選擇使用普通的超五類屏蔽雙絞線即網線就可以?
由于原材料價格上漲,導致現在市場上的線材魚龍混雜,有不良商人利用某種合金來頂替銅絲來做網線,在外面鍍銅以
蒙混客戶。具體區別方法:看網線截面,如果是銅色的話,就是銅絲,如為白色,則是用合金以次充好。合金一般比較脆,
容易斷,而且導電性遠不如銅絲,很容易在工程施工中造成問題。線材一般那建議選擇標準的485 線,其為屏蔽雙絞線,傳
輸線不是像網線那樣為單股的銅絲,而是多股銅絲絞在一起形成一根線,從而即使某根小銅絲斷掉,也不會影響整個的使用。
(4) 485 布線可以任意布設成星型接線與樹形接線?
485 布線規范是必須要手牽手的布線,一旦沒有借助485 集線器和485 中繼器直接布設成星型連接和樹形連接,很容易
造成信號反射導致總線不穩定。很多施工方在485 布線過程中,使用了星型接線和樹形接線,有的時候整個系統非常穩定,
但是有的時候則總是出現問題,又很難查找原因,一般都是由于不規范布線所引起的。如果由于現場的限制,必須要進行星
型連接或者樹形連接,可以使用愛宇森公司的485 集線器和485 中繼器解決相關問題。
(5) 485 總線必須要接地?
在很多技術文檔中,都提到485 總線必須要接地,但是沒有詳細的提出如何接地。嚴格的說,485 總線必須要單點可靠
接地。單點就是整個485 總線上只能是有一個點接地,不能多點接地,因為將其接地是因為要將地線(一般都是屏蔽線作地
線)上的電壓保持一致,防止共模干擾,如果多點接地適得其反。可靠接地時整個485 線路的地線必須要有良好的接觸,從
而保證電壓一致,因為在實際施工中,為了接線方便,將線剪成多段再連接,但是沒有將屏蔽線作良好的連接,從而使得其
地線分成了多段,電壓不能保持一致,導致共模干擾。
(6) 485 總線的通訊距離可以達到1200 米?
其實只是 485 總線結構理論上在理想環境的前提下才有可能使得傳輸距離達到 1200 米。一般是指通訊線材優質達標,
波特率9600,只有一臺485 設備才能使得通訊距離達到1200 米,而且能通訊并不代表每次通訊都正常。所以通常485 總線
實際的穩定的通訊距離遠遠達不到1200 米。負載 485 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,波特率的加高等等因素都會降低通訊距離。
(7) 485 總線可以帶128 臺設備進行通訊?
其實并不是所有 485 轉換器都能夠帶128 臺設備的。要根據485 轉換器內芯片采用的型號和485 設備芯片采用的型號來
判斷的。誰低就誰的。一般485 芯片負載能力有三個級別 32 臺 128 臺 256 臺。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大大降低真實負載數量。
(8) 485 總線是一種最簡單最穩定最成熟的工業總線結構?
這種概念是錯誤的。應該是: 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。通訊質量是需要根據施
工經驗進行測試和調試的。 485 總線雖然簡單,但必須嚴格安裝施工規范進行布線。
第二章 嚴格施工規范
485+和485- 兩條數據線一定要互為雙絞。
布線一定要布多股屏蔽雙絞線,多股是為了備用,屏蔽是為了出現特殊情況時調試,雙絞是因為485 通訊采用差模通訊
原理,雙絞的抗干擾性最好。不采用雙絞線,是極端錯誤的。
485 總線一定要是手牽手式的總線結構,堅決杜絕星型連接和分叉連接。
設備供電的交流電及機箱一定要真實接地,而且接地良好。有很多地方表面上有三角插座,其實根本沒有接地,要小心。
接地良好時,可以確保設備被雷擊浪涌沖擊 靜電累計時 可以配合設備的防雷設計較好地釋放能量。保護 485 總線設備和
相關芯片不受傷害。避免和強電走在一起,以免強電對其干擾。
第三章 常見的通訊故障
通訊不上,無反應。
可以上傳數據,但不可以下載數據。
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。
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。
第四章 調試方法
首先要確保設備接線正確,且嚴格合乎規范。
共地法: 用 1 條線或者屏蔽線將所有485 設備的GND 地連接起來,這樣可以避免所有設備之間存在影響通訊的電勢
差。
終端電阻法: 在最后一臺 485 設備的485+和485-上并接 120 歐姆的終端電阻來改善通訊質量。
中間分段斷開法:通過從中間斷開來檢查是否是設備負載過多通訊距離過長某臺設備損害對整個通訊線路的影響等原
因。
單獨拉線法:單獨簡易暫時拉一條線到設備,這樣可以用來排除是否是布線引起了通訊故障。
更換轉換器法:隨身攜帶幾個轉換器,這樣可以排除是否是轉換器質量問題影響了通訊質量。
筆記本調試法:先保證自己隨身攜帶的電腦筆記本是通訊正常的設備,替換客戶電腦,來進行通訊,如果可以,則表明客
戶的電腦的串口有可能被損害或者受傷。
第五章 建議和忠告:
建議用戶使用和購買門禁廠家提供的 485 轉換器或者廠家指定推薦品牌的485 轉換器。門禁廠家會對與其配套的485
轉換器做大量的測試工作,并且會單獨要求485 廠家安裝其固定的性能參數進行生產和品質檢測,所以和其門禁設備具備較
好的兼容性。千萬不要貪圖便宜購買雜牌廠家的485 轉換器。
嚴格安裝 485 總線的施工規范進行施工,杜絕任何僥幸心理。
對線路較長 負載較多的情況采用主動科學的有預留的解決方案。
如果通訊距離過長,建議如果超過 500 米就采用中繼器或者485HUB 來解決問題。
如果負載數過多,建議如果一條總線上超過 30 臺就采用485HUB 來解決問題。
現場調試帶齊調試設備。
現場調試一定要隨身攜帶幾個確保以前可以接長距離和多負載的轉換器、一臺常用的電腦筆記本、測試通路斷路的萬用表、
幾個120 歐姆的終端電阻。
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