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RS485的網絡搭建步驟及總線系統的故障排查

2013-12-17 15:49 來源:電子信息網 作者:和靜

RS485是一種常用于通信系統的的轉換器,這種轉換器能夠實現在雙絞線上進行多點雙向的通信,并且擁有很強的噪聲抑制能力,在數據傳輸速率、電纜長度上的表現也非常突出。但是在一些細節的處理不當常會導致通信失敗甚至系統癱瘓等故障。RS485標準最初由EIA制定,后由TIA修訂后命名為TIA/EIA485-A。RS485(RS232轉RS485)是一種低成本、易操作的通信系統,以下是檢查總線時常見故障和建立比較麻煩的RS-485網絡的8步方法:

1. RS485轉換器采用了一種非平衡差分信號的模式,換言之我們在網絡當中的所有設備都必須經過一個信號回路連接到地,以最小化數據線上的噪聲。數據傳輸介質由一對雙絞線組成,在噪聲較大的環境中應加上屏蔽層。

2. 在絕大多數的RS-485網絡中,終端節點所引起的問題比它能解決的要多。為了檢查哪一個節點停止了工作,需要切斷每一個節點的電源并將其從網絡中斷開。使用歐姆表測量接收端A與B或+與-之間的電阻值。故障節點的讀數通常小于200歐姆,而非故障節點的讀數將會比4,000歐姆大得多。

3. 哪一根線是A、哪一根線是B一直都不是很清楚。不同的制造商采用不同的標簽規定,即使B線應該永遠是在空閑狀態下電壓更高的那一根。因此,A線相當于-,B線相當于+。可在網絡空閑的狀態下用電壓表檢測。如果B線沒有比A線電壓更高,那么就會存在連接問題。

4. 當沒有設備進行傳輸,所有設備都處于監聽狀態的時候,RS-485網絡中會出現三態狀態。這將導致所有的驅動器進入高阻態,使懸空狀態傳回所有的RS-485接收端。節點設計者為了克服這一不穩定狀態典型的方法是:在接收端的A和B線加裝下拉和上拉電阻來模擬空閑狀態。為了檢查這一偏置,應在網絡供電和空閑的狀態下測量B線到A線的電壓。為了確保遠離如圖中所示的不定狀態,要求至少存在300mV的電壓。如果沒有安裝終端電阻,偏置的要求是非常寬松的。

5. 一根雙絞線加地的RS-485網絡可以上行與下行地傳送數據。由于沒有兩個發送端能夠在同一時間成功地通訊,所以在數據的最后一位傳送完畢后的一個時間片內,網絡表現為空閑態,但實際上節點還沒有使其驅動器進入三態狀態。如果另一個設備試圖在這一時間段內進行通訊,將會發生結果不可預測的沖突。為了檢測這種沖突,使用數字示波器來捕捉幾個字節的1和0。確定一個節點在傳輸結束時進入三態狀態所需要的時間。確保RS-485軟件沒有試圖響應比一個字節的時間更短的請求(在76.8kb/s的速率下略大于1ms)。

6. 每一種可靠的中長距離聯網技術都有某種形式的內置隔離,除了RS-485以外。它要靠系統設計者來確保網絡不包括任何接地回路。隔離每一個節點將以數量級的程度增加網絡的可靠性。

7. 雖然隔離是抵御電源浪涌的第一道防線,但是增加多級浪涌抑制器可以消弱更大的浪涌干擾,保證它們是在網絡隔離可以容忍的范圍內。最好是在網絡有高性能接地點的位置安裝浪涌抑制器。在同一點將其連接到大地,就像其他的網絡設備或工廠的電氣系統一樣。

8. 一旦RS-485網絡建立并運行,就應記錄下其配置的每一個細節。包括終端信息、偏置、線型和備件信息。如果可以負擔得起,應購買一些備件并存放在機柜中。


總線 RS485

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