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RS485無具體的物理形狀,根據(jù)工程的實際情況而采用的接口,RS485采用差分信號負邏輯,+2V~+6V表示“0”,- 6V~- 2V表示“1”。
RS485有兩線制和四線制兩種接線,四線制只能實現(xiàn)點對點的通信方式,現(xiàn)很少采用,現(xiàn)在多采用的是兩線制接線方式,這種接線方式為總線式拓樸結(jié)構(gòu)在同一總線上最多可以掛接32個結(jié)點。
485總線的通訊距離可以達到1200米。
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,波特率為9600,只負載一臺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。如果負載485設(shè)備多,線材阻抗不合乎標準,線徑過細,轉(zhuǎn)換器品質(zhì)不良,設(shè)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。
1、485總線應(yīng)采用什么樣的通訊線? 一條總線上可以掛接多少臺設(shè)備?
(1)普通網(wǎng)線沒有屏蔽層,不能防止共模干擾。
(2)不能用線徑太細的網(wǎng)線,會導致傳輸距離降低和可掛接的設(shè)備減少,至少0.4mm平方或用標準的網(wǎng)線。
(3)網(wǎng)絡(luò)線為單股的銅線,相比多芯線而言容易斷裂。
2、為什么要接地
485收發(fā)器在規(guī)定的共模電壓-7V至+12V之間時,才能正常工作。如果超出此范圍會影響通訊,嚴重的會損壞通訊接口。共模干擾會增大上述共模電壓。消除共模干擾的有效手段之一是將485通訊線的屏蔽層用作地線,將機具、電腦等網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備地連接在一起,并由一點可靠地接入大地。
3、485通信線應(yīng)如何走線
通信線盡量遠離高壓電線、日光燈等干擾源,通信線不能與電源線等干擾源避開時通信線應(yīng)與電源線垂直,不能平行,更不能捆扎在一起,并采用質(zhì)量高的雙絞線走線。
4、、 為什么485總線要采用手拉手結(jié)構(gòu),而不能采用星形結(jié)構(gòu)?
星形結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生反射信號,從而影響到485通信??偩€到每個終端設(shè)備的分支線長度應(yīng)盡量短,一般不要超出5米。分支線如果沒有接終端,會有反射信號,對通訊產(chǎn)生較強的干擾,應(yīng)將其去掉,最好在RS485設(shè)備兩頭接有120Ω終端電阻。
拉手連接如圖:
5、485總線上設(shè)備到設(shè)備之間可以有接點嗎?
在同一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,使用同一種電纜,盡量減少線路中的接點。接點處確保焊接良好,包扎緊密,避免松動和氧化。保證一條單一的、連續(xù)的信號通道作為總線。
6、什么叫共模干擾和差模干擾? 如何消除通訊線上的干擾?
485通信線由兩根雙絞的線組成,它是通過兩根通信線之間的電壓差的方式來傳遞信號,因此稱之為差分電壓傳輸。差模干擾在兩根信號線之間傳輸,屬于對稱性干擾。消除差模干擾的方法是在電路中增加一個偏值電阻(球機中的匹配電阻),并采用雙絞線;共模干擾是在信號線與地之間傳輸,屬于非對稱性干擾。消除共模干擾的方法包括:
(1)采用屏蔽雙絞線并有效接地。
(2)強電場的地方還要考慮采用鍍鋅管屏蔽。
(3)布線時遠離高壓線,更不能將高壓電源線和信號線捆在一起走線。
(4)采用線性穩(wěn)壓電源或高品質(zhì)的開關(guān)電源(紋波干擾小于50mV)。
7、什么情況下在485總線上要增加終端電阻?
一般情況下不需要增加終端電阻,只有在485通信距離超過300米的情況下,要在485通訊的開始端和結(jié)束端增加終端電阻。尤其是485總線上設(shè)備數(shù)量較少時。當設(shè)備數(shù)量較多時(如超過22臺)。一般不需增加終端電阻,因為終端電阻會降低485總線的負載能力,球機終端120Ω匹配電阻的連接方式如下:球機終端120Ω匹配電阻可通過在球機底盤上的撥碼開關(guān)撥碼來連接,如下圖所示。球機出廠時,120Ω匹配電阻默認為未接入,可通過把撥碼開關(guān)的第10位撥到ON,把120Ω匹配電阻接入線路。反之,如果不接入120Ω匹配電阻,則把第10位撥到OFF即可。
8、實際應(yīng)用中的問題
實際施工使用中用戶常采用星形連接方式,此時終端電阻必須連接在線路距離最遠的兩個設(shè)備上(如圖四,1#與15#設(shè)備),但是由于該連接方式不符合RS485工業(yè)標準的使用要求,因此在各設(shè)備線路距離較遠時,容易產(chǎn)生信號反射、抗干擾能力下降等問題,導致控制信號的可靠性下降。此時,出現(xiàn)的現(xiàn)象為球機完全不受控,或自行運轉(zhuǎn)無法停止等。
(1)普通雙絞屏蔽型電纜 STP-120Ω(for RS485 & CAN) one pair 20 AWG ,電纜外徑7.7mm左右。適用于室內(nèi)、管道及一般工業(yè)環(huán)境。使用時,屏蔽層一端接地!
(2) 普通雙絞屏蔽型電纜 STP-120Ω(for RS485 & CAN) one pair 18 AWG ,電纜外徑8.2mm左右。適用于室內(nèi)、管道及一般工業(yè)環(huán)境。使用時,屏蔽層一端接地!
(3) 鎧裝雙絞屏蔽型電纜 ASTP-120Ω(for RS485 & CAN) one pair 18 AWG ,電纜外徑12.3mm左右??捎糜诟蓴_嚴重、鼠害頻繁以及有防雷、防爆要求的場所。使用時,建議鎧裝層兩端接地,最內(nèi)層屏蔽一端接地
一、如何預防故障的發(fā)生呢?
為減少通信故障提出下面幾條建議。
1、建議用戶使用和購買廠家提供的485轉(zhuǎn)換器或者廠家指定推薦品牌的485轉(zhuǎn)換器。
2、廠家會對與其配套的485轉(zhuǎn)換器做大量的測試工作,并且會要求485轉(zhuǎn)換器生產(chǎn)廠家按照其固定的性能參數(shù)進行生產(chǎn)和品質(zhì)檢測,所以它與門禁設(shè)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(zhuǎn)換器。
3、嚴格按照485總線的施工規(guī)范進行施工,杜絕任何僥幸心理。
4、對線路較長、負載較多的485總線工程采用科學的、有預留的解決方案。
5、如果通訊距離過長, 如超500米,建議采用中繼器或485HUB來解決。
6、如果負載數(shù)過多,如一條總線上超過30臺,建議采用485HUB來解決問題。
7、現(xiàn)場調(diào)試帶齊調(diào)試設(shè)備?,F(xiàn)場調(diào)試一定要隨身攜帶幾個可以接長距離和多負載的轉(zhuǎn)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。
二、 采用485總線結(jié)構(gòu)常見的幾種通訊故障有下面幾種?
1、通訊不上,無反應(yīng)。
2、可以上傳數(shù)據(jù),但不可以下載數(shù)據(jù)。
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。
三、出現(xiàn)故障了有哪些調(diào)試方法呢?
在調(diào)試前首先要確保設(shè)備接線正確,且施工合乎規(guī)范。 可以根據(jù)遇到的問題采用下面幾種調(diào)試方法。
1、共地法:
用1條線或者屏蔽線將所有485設(shè)備的GND地連接起來,這樣可以避免所有設(shè)備之間存在影響通訊的電勢差。
2、終端電阻法:
在最后一臺485設(shè)備的485+和485-上并接120歐姆的終端電阻來改善通訊質(zhì)量。
3、中間分段斷開法:
通過從中間斷開來檢查是否設(shè)備負載過多、通訊距離過長、某臺設(shè)備對整個通訊線路的影響等。
4、單獨拉線法:
單獨簡易拉一條線到設(shè)備,這樣可以用來排除是否是布線引起了通訊故障。
5、更換轉(zhuǎn)換器法:
隨身攜帶幾個轉(zhuǎn)換器,這樣可以排除是否是轉(zhuǎn)換器質(zhì)量問題影響了通訊質(zhì)量。
6、筆記本調(diào)試法:
先保證自己隨身攜帶的電腦筆記本是通訊正常的設(shè)備,用它來替換客戶電腦進行通訊,如果正常,則表明客戶的電腦的串口有可能被損害或者受傷。
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