RS485通訊電纜

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RS485通訊電纜是美國EIA(電子工業(yè)聯(lián)合會)公布的串行通信協(xié)議，采有用平衡式發(fā)送，差分式接收的數(shù)據(jù)收發(fā)器來驅(qū)動總線。它比RS-232信號傳輸距離長、速度快、抗干擾性能好，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)、樓宇、能源等領(lǐng)域。

因為RS485工業(yè)總線電纜的遠距離、多節(jié)點（32個）以及傳輸線成本低的特性， 使得EIA RS-485成為工業(yè)應(yīng)用中數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。

RS485通訊電纜具體規(guī)格要求：

● 接收器的輸入電阻RIN≥12kΩ；

● 驅(qū)動器能輸出±7V的共模電壓；

● 輸入端的電容≤50pF ；

● 在節(jié)點數(shù)為32個，配置了120Ω的終端電阻的情況下， 驅(qū)動器至少還能輸出電壓1.5V；

● 接收器的輸入靈敏度為200mV（即（V+）-（V-）≥0.2V，表示信號“0”；（V+）-（V-）≤-0.2V，表示信號“1”）。

RS485工業(yè)總線電纜工業(yè)現(xiàn)場經(jīng)常要采集多點數(shù)據(jù)，模擬信號或開關(guān)信號，一般用到RS485總線使用一主帶多從的通信方式，該種方式接線方便只需要兩根屏蔽電纜線，通信距離遠zui大可支持1500m，加中繼器還可延長通信距離，采用差分信號方式抗電磁干擾好。但該方式通信速度不能太快，一般采用主從召喚的方式采集各子單元的數(shù)據(jù)，即主單元依次召喚各子單元，召喚到哪個單元哪個單元上傳數(shù)據(jù)，總線的使用權(quán)*由主單元分配，各子單元不能擅自占領(lǐng)總線。如果系統(tǒng)的單元多，主單元循環(huán)采集一周的時間就很長，子單元信息變化時不能及時發(fā)送給主單元，導(dǎo)致系統(tǒng)對突變事件的反應(yīng)處理速度慢。本文通過總線狀態(tài)檢測、從機主動上發(fā)的方式解決。

RS485工業(yè)總線電纜結(jié)構(gòu)

RS485工業(yè)總線電纜支持半雙工或全雙工模式，網(wǎng)絡(luò)拓撲一般采用終端匹配的總線型結(jié)構(gòu)，不支持環(huán)形或星型網(wǎng)絡(luò)。采用一條總線將各個節(jié)點串接起來，從總線到每個節(jié)點的引出線長度應(yīng)盡量短，以便使引出線中的反射信號對總線信號的影響zui低。如果需要使用星型結(jié)構(gòu)，就必須使用485中繼器或者485中繼器才可以。如下圖：

RS-48工業(yè)總線要求各設(shè)備之間采用菊花鏈式連接方式，兩頭必須接有120Ω終端電阻（如圖1）。簡化連接可采用圖2，但“D”段距離不得超過7 米。

RS-485zui大的通信距離約為1219M，zui大傳輸速率為10Mb/S，傳輸速率與傳輸距離成反比，在100Kb/S的傳輸速率下，才可以達到zui大的通信距離，如果需傳輸更長的距離，需要加485中繼器。

RS-485總線一般zui大支持32個節(jié)點，如果使用特制的485芯片，可以達到128個或者256個節(jié)點，zui大的可以支持到400個節(jié)點。

RS485工業(yè)總線電纜傳輸介質(zhì)

● 485信號線應(yīng)為雙絞線，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。

● 應(yīng)優(yōu)先采用各系統(tǒng)獨立供電方案，不要采用一臺大電源給系統(tǒng)并聯(lián)供電，同時電源線（交直流）不能與RS-485信號線共用同一股多芯電纜。

● RS-485信號線宜選用截面積0.75mm2以上雙絞線而不是平直線。對于每個小容量直流電源選用線性電源比選用開關(guān)電源更合適。

● 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。

● 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)換器由于是從串口竊電，供電能力不是很足，負載能力不夠。

當使用0.56mm2（24AWG）雙絞線作為通訊電纜時，根據(jù)波特率的不同，zui大傳輸距離理論值如下表：

RS485工業(yè)總線電纜布線施工

● 485信號線不可以和強電電源線一同走線；

● 485信號線不可以使用平行線、非屏蔽線作為布線。應(yīng)采用屏蔽雙絞線布線；

● 485信號線不可以使用普通的超五類屏蔽雙絞線；

● 485布線不可以任意布設(shè)成星型接線與樹形接線。485布線規(guī)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(shè)成星型連接和樹形連接，很容易造成信號反射導(dǎo)致總線不穩(wěn)定；

● 485總線必須要接地。在很多技術(shù)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*，防止共模干擾，如果多點接地適得其反。

RS485工業(yè)總線電纜故障處理辦法

RS-485是一種低成本、易操作的通信系統(tǒng)，但是穩(wěn)定性弱、同時相互牽制性強，通常有一個節(jié)點出現(xiàn)故障會導(dǎo)致系統(tǒng)整體或局部的癱瘓，而且又難以判斷。下面是幾種常用的故障處理辦法：

1、若出現(xiàn)系統(tǒng)*癱瘓，大多因為某節(jié)點芯片的VA、VB被電源擊穿，使用萬用表測VA、VB間差模電壓為零，而對地的共模電壓大于3V，此時可通過測共模電壓大小來排查；

2、總線連續(xù)幾個節(jié)點不能正常工作。一般是由其中的一個節(jié)點故障導(dǎo)致的。一個節(jié)點故障會導(dǎo)致鄰近的2～3個節(jié)點（一般為后續(xù)）無法通信，因此將其逐一與總線脫離，如某節(jié)點脫離后總線能恢復(fù)正常，說明該節(jié)點故障；

3、集中供電的RS-485系統(tǒng)在上電時常常出現(xiàn)部分節(jié)點不正常，但每次又不*一樣。這是由于對RS-485的收發(fā)控制端TC設(shè)計不合理，造成系統(tǒng)上電時節(jié)點收發(fā)狀態(tài)混亂從而導(dǎo)致總線堵塞。改進的方法是將各系統(tǒng)加裝電源開關(guān)然后分別上電，或者采用電源隔離做法。

4、系統(tǒng)基本正常但偶爾會出現(xiàn)通信失敗。一般是由于網(wǎng)絡(luò)施工不合理導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性處于臨界狀態(tài)，改變走線或增加中繼模塊。應(yīng)急方法之一是將出現(xiàn)失敗的節(jié)點更換成性能更優(yōu)異的芯片。或者增加485中繼器使用。