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风铃

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RS-485网络故障查找与排除

风铃  发表于 2008/3/25 20:27:01      1606 查看 4 回复  [上一主题]  [下一主题]

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尽管更加现代化的替代技术日益增多,但RS-485技术仍然在无数的通信网络中保持着中流砥柱的地位。以下是检查常见故障和建立比较麻烦的RS-485网络的8步方法。
  
  1. RS-485使用一对非平衡差分信号,这意味着网络中的每一个设备都必须通过一个信号回路连接到地,以最小化数据线上的噪声。数据传输介质由一对双绞线组成,在噪声较大的环境中应加上屏蔽层。
  
  2. 在绝大多数的RS-485网络中,终端节点所引起的问题比它能解决的要多。为了检查哪一个节点停止了工作,需要切断每一个节点的电源并将其从网络中断开。使用欧姆表测量接收端A与B或+与-之间的电阻值。故障节点的读数通常小于200欧姆,而非故障节点的读数将会比4,000欧姆大得多。
  
  3. 哪一根线是A、哪一根线是B一直都不是很清楚。不同的制造商采用不同的标签规定,即使B线应该永远是在空闲状态下电压更高的那一根。因此,A线相当于-,B线相当于+。可在网络空闲的状态下用电压表检测。如果B线没有比A线电压更高,那么就会存在连接问题。
  
  4. 当没有设备进行传输,所有设备都处于监听状态的时候,RS-485网络中会出现三态状态。这将导致所有的驱动器进入高阻态,使悬空状态传回所有的RS-485接收端。节点设计者为了克服这一不稳定状态典型的方法是:在接收端的A和B线加装下拉和上拉电阻来模拟空闲状态。为了检查这一偏置,应在网络供电和空闲的状态下测量B线到A线的电压。为了确保远离如图中所示的不定状态,要求至少存在300mV的电压。如果没有安装终端电阻,偏置的要求是非常宽松的。
  
  5. 一根双绞线加地的RS-485网络可以上行与下行地传送数据。由于没有两个发送端能够在同一时间成功地通讯,所以在数据的最后一位传送完毕后的一个时间片内,网络表现为空闲态,但实际上节点还没有使其驱动器进入三态状态。如果另一个设备试图在这一时间段内进行通讯,将会发生结果不可预测的冲突。为了检测这种冲突,使用数字示波器来捕捉几个字节的1和0。确定一个节点在传输结束时进入三态状态所需要的时间。确保RS-485软件没有试图响应比一个字节的时间更短的请求(在76.8kb/s的速率下略大于1ms)。
  
  6. 每一种可靠的中长距离联网技术都有某种形式的内置隔离,除了RS-485以外。它要靠系统设计者来确保网络不包括任何接地回路。隔离每一个节点将以数量级的程度增加网络的可靠性。
  
  7. 虽然隔离是抵御电源浪涌的第一道防线,但是增加多级浪涌抑制器可以消弱更大的浪涌干扰,保证它们是在网络隔离可以容忍的范围内。最好是在网络有高性能接地点的位置安装浪涌抑制器。在同一点将其连接到大地,就像其他的网络设备或工厂的电气系统一样。
  
  8. 一旦RS-485网络建立并运行,就应记录下其配置的每一个细节。包括终端信息、偏置、线型和备件信息。如果可以负担得起,应购买一些备件并存放在机柜中。
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  • bjmonsoon

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    bjmonsoon   发表于 2008/1/21 7:54:55

    1485总线应采用什么样的通讯线?一条总线上可以挂接多少台设备?


     必须采用RVSP屏蔽双绞线。所用屏蔽双绞线规格,与485通讯线的距离和挂接的设备数量有关,如下表所示。采用屏蔽双绞线有助于减少和消除两根485通信线之间产生的分布电容以及来自于通讯线周围产生的共模干扰。 通讯距离 设备数量 通讯线规格 1-400m 1 - 32 0.5mm2 400-800m 1 - 16 0.5mm2 400-800m 17 - 32 0.75mm2 800-1200m 1 - 8 0.5mm2 800-1200m 9 - 21 0.75mm2 800-1200m 22 - 32 1.0mm2 工程商大都习惯采用5类网线或超5类网线作为485通信线,这是错误的。这是因为:(1 普通网线没有屏蔽层,不能防止共模干扰。(2)网线只有0.2mm平方,线径太细,会导致传输距离降低和可挂接的设备减少。 3)网络线为单股的铜线,相比多芯线而言容易断裂。


    2 为什么要接地


    485收发器在规定的共模电压-7V+12V之间时,才能正常工作。如果超出此范围会影响通讯,严重的会损坏通讯接口。共模干扰会增大上述共模电压。消除共模干扰的有效手段之一是将485通讯线的屏蔽层用作地线,将机具、电脑等网络中的设备地连接在一起,并由一点可靠地接入大地。


    3 电控锁和控制器/读卡器可以用同一个电源共电吗?


     不能。在电控锁不动作的情况下,SKPS的纹波电压只有40-50mV 一旦动作,即在电控锁在开门和关门时,纹波电压会上升到100mV-300mV,该纹波会通过地线进入控制器和读卡器,导致通讯芯片和CPU发热,导致通讯不稳,严重的还会烧毁芯片。而且电控锁在断电和上电的瞬间,电控锁里面的线圈,会充放电产生一个高达850mA的脉冲,如果电控锁的两端没有并联二极管的话,该纹波信号也会传入控制器和读卡器。推荐一个控制器和它下面挂接的所有读卡器共用一个SKPS电源;该控制器下面每个电控锁各使用一个单独的SKPS电源。


     4485通信线应如何走线?


    通信线尽量远离高压电线,不要与电源线并行,更不能捆扎在一起。

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    引用 bjmonsoon 2008/1/21 7:54:55 发表于2楼的内容

  • master_mr_zhao

    master_mr_zhao   |   当前状态:离线

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    master_mr_zhao   发表于 2008/1/21 17:34:48

    非常感谢楼主关于485总线的解释,虽然还有一点不明白,但是还是收益良多!!
    3楼 回复本楼

    引用 master_mr_zhao 2008/1/21 17:34:48 发表于3楼的内容

  • hdsr178

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    hdsr178   发表于 2008/2/22 21:20:26

     

    关于RS485通信电缆长度和电缆截面积的对应,在传输速率9600bps及以下,经验值有如下的推荐:

    关于RS485通信电缆长度和电缆截面积的对应,在传输速率9600bps及以下,经验值有如下的推荐:

    最大无中继传输距离

    电缆导体截面积

    接线端子

    0~200m

    0.20mm2  ( 24AWG)

    RJ45RJ11

    200 ~500m

    0.34 mm2 (22AWG )

    DB插座焊接

    500~1200m

    0.50 mm2 (20AWG )

    螺栓紧固压接

    1200~1800 m

    0.828mm2(18AWG )

    螺栓紧固压接

            常用国产RS485电缆型号规格:

    普通双绞屏蔽型 STP-120Ωfor RS485 & CAN one pair 26~18 AWG。适用于室内、管道及一般工业环境。使用时,屏蔽层一端接地!

    铠装双绞屏蔽型 ASTP-120Ωfor RS485 & CAN one pair 18 AWG ,电缆外径12.3mm左右。可用于干扰严重、鼠害频繁以及有防爆要求的场所。使用时,建议铠装层两端接地,最内层屏蔽一端接地!

    参见:http://www.gkong.com/gkong_bbs/dispbbs.asp?ID=36295

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    引用 hdsr178 2008/2/22 21:20:26 发表于4楼的内容

  • bjmonsoon

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    bjmonsoon   发表于 2008/3/25 20:27:01

    TD-1204是一款RS-485集线器(又称RS-485总线分割集中器,RS-485HUB)。是深圳市天地华杰科技有限公司为了解决复杂电磁场环境下RS-485总线大系统中星型布线而专业设计。该RS485集线器采用双向透明传输,RS485集线器它能够把一路RS-485或一路RS-232总线分割为4路RS-485总线,或者把四路RS-485信号汇集到一路RS-485或一路RS-232总线上来。并且每个端口都独立具有光隔、短路、开路保护功能。在系统发生故障的时候,内置的控制器能够及时的切断有故障的端口。使RS485集线器保证每一端口都起到独立工作,达到互不干扰的效果。每个端口可同时连接32个接点,可延长1200米RS-485信号。是改变RS-485总线布线中单一结构的最好选择。
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    引用 bjmonsoon 2008/3/25 20:27:01 发表于5楼的内容

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