RS485故障与解决办法
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4、系统根本正常但偶尔会出现通信失败。一般是由于网络施 工不合理导致系统可靠性处于临界状态，最好改变走线或增加 中继模块。应急方法之一是将出现失败的节点更换成性能更优 异的芯片。或者增加 485 中继器使用。
5、因分散式控制系统故障导致 TC 端处于长发状态而将总线 拉死一片。提醒读者不要忘记对 TC 端的检查。尽管 RS-485 规定差模电压大于 200mV 即能正常工作。但实际测量：一个 运行良好的系统其差模电压一般在 1.2V 左右〔因网络分布、
四、485 总线中 485 节点要尽量减少与主干之间的距离，一 般建议 485 总线采用手牵手的总线拓扑结构。星型结构会产生 反射信号，影响 485 通信质量。如果在施工过程中必须要求 485 节点离 485 总线主干的距离超过一定距离，建议使用 485 中继 器进行信号延长处理。网络节点数与所选 RS-485 芯片驱动能 力和接收器的输入阻抗有关，实际使用时，因线缆长度、线径、 网络分布、传输速率不同，实际节点数均达不到理论值。工作 可靠性明显下降。通常推荐节点数按 RS-485 芯片最大值的 70% 选取，传输速率在 1200～9600b/s 之间选取。通信距离 1km 以 内，从通信效率、节点数、通信距离等综合考虑选用 4800b/s 最正确。通信距离 1km 以上时，应考虑通过增加中继模块或降 低速率的方法提高数据传输可靠性。节点与主干距离，理论上 讲，RS-485 节点与主干之间距离〔T 头，也称引出线〕越短越
五、影响 485 总线的负载能力的因素：通讯距离，线材的品 质，波特率，转换器供电能力，485 设备的防雷保护，485 芯 片的选择。如果 485 总线上的 485 设备比拟多的话，建议使用 带有电源的 485 转换器，无源型的 485 转换器由于时从串口窃 电，供电能力不是很足，负载能力不够。选用好的线材，如有 可能使用尽可能低的波特率，选择高负载能力的 485 芯片，都 可以提高 485 总线的负载能力。485 设备的防雷保护中的防雷 管会吸收电压，导致 485 总线负载能力降低，去掉防雷保护可 以提高 485 总线负载能力。如果在现场施工中，相关的因素不 能改变，建议使用 485 中继器或者 485 集线器来提供 485 总线 的负载能力
在当今信息通讯高速开展的阶段，人们在充分享受网络给 人类带来的喜悦。随着网络的普及和开展，使得各种控制设备 网络化成为可能。自动化监控、平安防护、门禁考勤及工业自 动化系统得到迅速普及和应用。在工业控制设备之间中长距离 通信的诸多方案中，RS-485 系统总线因硬件设计简单、控制 方便、本钱低廉等优点广泛应用于工厂自动化、工业控制、小 区监控、水利自动测控等领域，随着 RS485 总线系统的广泛应 用，RS485 总线系统也越来越大，RS485 总线外挂的 485 设备 越来越多，从而导致 485 总线的稳定性越来越差。现在市场上 已经有可以负载 128，256 台甚至 400 台 485 设备的转换器， 由于 485 总线使用总线连接形式，形成如果有一个 485 设备出 现问题，就导致整个 485 总线出现问题的现象。所以从 485 总 线的稳定性来说，当设备到达一定数量的时候，从概率上分析， 假设 485 总线上的 485 设备的无过失时间为 99.9％，当有 128 个 485 设备在一个总线上时，其无过失时间就是 99.9％的 128 次方，其无过失时间讯速降为 87.98％，再有 RS-485 总线在抗 干扰、自适应、通信效率等方面仍存在缺陷，一些细节的处理 不当常会导致通信失败甚至系统瘫痪等故障，因此提高 RS-485 总线的运行稳定性及可靠性至关重要。
现在将 485 总线容易出现故障的情况并且可以排除这些故障的 方法罗列如下：
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一、由于 485 信号使用的是一对非平衡差分信号，意味 485 网络中的每一个设备都必须通过一个信号回路连接到地，以减 少数据线上的噪音，所以数据线最好由双绞线组成，并且在外 面加上屏蔽层作为地线，将 485 网络中 485 设备连接起来，并 且在一个点可靠接地。对于由分散式工业控制设备结合 RS-485 微系统组建的测控网络，应优先采用各微系统独立供电方案， 最好不要采用一台大电源给微系统并联供电，同时电源线〔交 直流〕不能与 RS-485 信号线共用同一股多芯电缆。RS-485 信 号线宜选用截面积 2 以上双绞线而不是平直线。对于每个小容 量直流电源选用线性电源比选用开关电源更适宜。
二、在某些工业控制领域，由于现场情况十分复杂，各个 节点之间存在很高的共模电压。虽然 RS-485 接口采用的是差 分传输方式，具有一定的抗共模干扰的能力，但当共模电压超 过 RS-485 接收器的极限接收电压，即大于+12V 或小于－7V 时，接收器就再也无法正常工作了，严重时甚至会烧毁芯片和 仪器设备。解决此类问题的方法是通过 DC-DC 将系统电源和 RS-485 收发器的电源隔离；用光耦、带隔离的 DC-DC、RS-485 芯片构筑电路；通过光耦将信号隔离，彻底消除共模电压的影 响。RS-485 总线为并接式二线制接口，一旦有一只芯片故障 就可能将总线“拉死〞，因此对其分散式控制系统与总线之间
七、RS-485 系统的故障处理方法
RS-485 是一种低本钱、易操作的通信系统，但是稳定性弱同 时相互牵制性强，通常有一个节点出现故障会导致系统整体或 局部的瘫痪，而且又难以判断。故向读者介绍一些维护 RS-485 的常用方法。
1、假设出现系统完全瘫痪，大多因为某节点芯片的 VA、VB 对电源击穿，使用万用表测 VA、VB 间差模电压为零，而对地 的共模电压大于 3V，此时可通过测共模电压大小来排查，共
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速率的差异有可能使差模电压在 0.8～1.5V 范围内〕。
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好。T 头小于 10m 的节点采用 T 型，连接对网络匹配并无太大 影响，可放心使用，但对于节点间距非常小〔小于 1m，如 LED 模块组合屏〕应采用星型连接，假设采用 T 型或串珠型连接就 不能正常工作。RS-485 是一种半双工结构通信总线，大多用 于一对多点的通信系统，因此主机〔PC〕应置于一端，不要置 于中间而形成主干的 T 型分布。
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应加以隔离。通常在二线口与总线之间各串接一个 485 隔离器
三、485 总线随着传输距离的延长，会产生回波反射信号， 如果 485 总线的传输距离如果超过 100 米建议施工时在 485 通 讯的开始端和结束端 120 欧姆的终端电阻。位于总线两端的差 分端口之间应跨接 120Ω 匹配电阻，以减少由于不匹配而引起 的反射、吸收噪声，有效地抑制了噪声干扰。但匹配电阻要消 耗较大电流，不适用于功耗限制严格的系统
六、提高 RS-485 通信效率，RS-485 通-232 等全双工总线效率低 了许多，因此选用适宜的通信协议及控制方式非常重要。总线
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稳态控制〔握手信号〕大多数使用者选择在数据发送前 1ms 将收发控制端 TC 置成高电平，使总线进入稳定的发送状态后 才发送数据；数据发送完毕再延迟 1ms 后置 TC 端成低电平， 使可靠发送完毕后才转入接收状态。据笔者使用 TC 端的延时 有 4 个机器周期已满足要求；为保证数据传输质量，对每个字 节进行校验的同时，应尽量减少特征字和校验字，惯用的数据 包格式由引导码、长度码、地址码、命令码、数据、校验码、 尾码组成，每个数据包长度达 20～30 字节。在 RS-485 系统中 这样的协议不太简练。推荐用户使用 MODBUS 协议，该协议 已广泛应用于水利、水文、电力等行业设备及系统的国际标准 中。
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模电压越大说明离故障点越近，反之越远；
2、总线连续几个节点不能正常工作。一般是由其中的一个节 点故障导致的。一个节点故障会导致邻近的 2～3 个节点〔一 般为后续〕无法通信，因此将其逐一与总线脱离，如某节点脱 离后总线能恢复正常，说明该节点故障；
3、集中供电的 RS-485 系统在上电时常常出现局部节点不正 常，但每次又不完全一样。这是由于对 RS-485 的收发控制端 TC 设计不合理，造成微系统上电时节点收发状态混乱从而导 致总线堵塞。改良的方法是将各微系统加装电源开关然后分别 上电，或者采用电源隔离做法。
5、因分散式控制系统故障导致 TC 端处于长发状态而将总线 拉死一片。提醒读者不要忘记对 TC 端的检查。尽管 RS-485 规定差模电压大于 200mV 即能正常工作。但实际测量：一个 运行良好的系统其差模电压一般在 1.2V 左右〔因网络分布、
四、485 总线中 485 节点要尽量减少与主干之间的距离，一 般建议 485 总线采用手牵手的总线拓扑结构。星型结构会产生 反射信号，影响 485 通信质量。如果在施工过程中必须要求 485 节点离 485 总线主干的距离超过一定距离，建议使用 485 中继 器进行信号延长处理。网络节点数与所选 RS-485 芯片驱动能 力和接收器的输入阻抗有关，实际使用时，因线缆长度、线径、 网络分布、传输速率不同，实际节点数均达不到理论值。工作 可靠性明显下降。通常推荐节点数按 RS-485 芯片最大值的 70% 选取，传输速率在 1200～9600b/s 之间选取。通信距离 1km 以 内，从通信效率、节点数、通信距离等综合考虑选用 4800b/s 最正确。通信距离 1km 以上时，应考虑通过增加中继模块或降 低速率的方法提高数据传输可靠性。节点与主干距离，理论上 讲，RS-485 节点与主干之间距离〔T 头，也称引出线〕越短越
五、影响 485 总线的负载能力的因素：通讯距离，线材的品 质，波特率，转换器供电能力，485 设备的防雷保护，485 芯 片的选择。如果 485 总线上的 485 设备比拟多的话，建议使用 带有电源的 485 转换器，无源型的 485 转换器由于时从串口窃 电，供电能力不是很足，负载能力不够。选用好的线材，如有 可能使用尽可能低的波特率，选择高负载能力的 485 芯片，都 可以提高 485 总线的负载能力。485 设备的防雷保护中的防雷 管会吸收电压，导致 485 总线负载能力降低，去掉防雷保护可 以提高 485 总线负载能力。如果在现场施工中，相关的因素不 能改变，建议使用 485 中继器或者 485 集线器来提供 485 总线 的负载能力
在当今信息通讯高速开展的阶段，人们在充分享受网络给 人类带来的喜悦。随着网络的普及和开展，使得各种控制设备 网络化成为可能。自动化监控、平安防护、门禁考勤及工业自 动化系统得到迅速普及和应用。在工业控制设备之间中长距离 通信的诸多方案中，RS-485 系统总线因硬件设计简单、控制 方便、本钱低廉等优点广泛应用于工厂自动化、工业控制、小 区监控、水利自动测控等领域，随着 RS485 总线系统的广泛应 用，RS485 总线系统也越来越大，RS485 总线外挂的 485 设备 越来越多，从而导致 485 总线的稳定性越来越差。现在市场上 已经有可以负载 128，256 台甚至 400 台 485 设备的转换器， 由于 485 总线使用总线连接形式，形成如果有一个 485 设备出 现问题，就导致整个 485 总线出现问题的现象。所以从 485 总 线的稳定性来说，当设备到达一定数量的时候，从概率上分析， 假设 485 总线上的 485 设备的无过失时间为 99.9％，当有 128 个 485 设备在一个总线上时，其无过失时间就是 99.9％的 128 次方，其无过失时间讯速降为 87.98％，再有 RS-485 总线在抗 干扰、自适应、通信效率等方面仍存在缺陷，一些细节的处理 不当常会导致通信失败甚至系统瘫痪等故障，因此提高 RS-485 总线的运行稳定性及可靠性至关重要。
现在将 485 总线容易出现故障的情况并且可以排除这些故障的 方法罗列如下：
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一、由于 485 信号使用的是一对非平衡差分信号，意味 485 网络中的每一个设备都必须通过一个信号回路连接到地，以减 少数据线上的噪音，所以数据线最好由双绞线组成，并且在外 面加上屏蔽层作为地线，将 485 网络中 485 设备连接起来，并 且在一个点可靠接地。对于由分散式工业控制设备结合 RS-485 微系统组建的测控网络，应优先采用各微系统独立供电方案， 最好不要采用一台大电源给微系统并联供电，同时电源线〔交 直流〕不能与 RS-485 信号线共用同一股多芯电缆。RS-485 信 号线宜选用截面积 2 以上双绞线而不是平直线。对于每个小容 量直流电源选用线性电源比选用开关电源更适宜。
二、在某些工业控制领域，由于现场情况十分复杂，各个 节点之间存在很高的共模电压。虽然 RS-485 接口采用的是差 分传输方式，具有一定的抗共模干扰的能力，但当共模电压超 过 RS-485 接收器的极限接收电压，即大于+12V 或小于－7V 时，接收器就再也无法正常工作了，严重时甚至会烧毁芯片和 仪器设备。解决此类问题的方法是通过 DC-DC 将系统电源和 RS-485 收发器的电源隔离；用光耦、带隔离的 DC-DC、RS-485 芯片构筑电路；通过光耦将信号隔离，彻底消除共模电压的影 响。RS-485 总线为并接式二线制接口，一旦有一只芯片故障 就可能将总线“拉死〞，因此对其分散式控制系统与总线之间
七、RS-485 系统的故障处理方法
RS-485 是一种低本钱、易操作的通信系统，但是稳定性弱同 时相互牵制性强，通常有一个节点出现故障会导致系统整体或 局部的瘫痪，而且又难以判断。故向读者介绍一些维护 RS-485 的常用方法。
1、假设出现系统完全瘫痪，大多因为某节点芯片的 VA、VB 对电源击穿，使用万用表测 VA、VB 间差模电压为零，而对地 的共模电压大于 3V，此时可通过测共模电压大小来排查，共
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速率的差异有可能使差模电压在 0.8～1.5V 范围内〕。
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好。T 头小于 10m 的节点采用 T 型，连接对网络匹配并无太大 影响，可放心使用，但对于节点间距非常小〔小于 1m，如 LED 模块组合屏〕应采用星型连接，假设采用 T 型或串珠型连接就 不能正常工作。RS-485 是一种半双工结构通信总线，大多用 于一对多点的通信系统，因此主机〔PC〕应置于一端，不要置 于中间而形成主干的 T 型分布。
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应加以隔离。通常在二线口与总线之间各串接一个 485 隔离器
三、485 总线随着传输距离的延长，会产生回波反射信号， 如果 485 总线的传输距离如果超过 100 米建议施工时在 485 通 讯的开始端和结束端 120 欧姆的终端电阻。位于总线两端的差 分端口之间应跨接 120Ω 匹配电阻，以减少由于不匹配而引起 的反射、吸收噪声，有效地抑制了噪声干扰。但匹配电阻要消 耗较大电流，不适用于功耗限制严格的系统
六、提高 RS-485 通信效率，RS-485 通-232 等全双工总线效率低 了许多，因此选用适宜的通信协议及控制方式非常重要。总线
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稳态控制〔握手信号〕大多数使用者选择在数据发送前 1ms 将收发控制端 TC 置成高电平，使总线进入稳定的发送状态后 才发送数据；数据发送完毕再延迟 1ms 后置 TC 端成低电平， 使可靠发送完毕后才转入接收状态。据笔者使用 TC 端的延时 有 4 个机器周期已满足要求；为保证数据传输质量，对每个字 节进行校验的同时，应尽量减少特征字和校验字，惯用的数据 包格式由引导码、长度码、地址码、命令码、数据、校验码、 尾码组成，每个数据包长度达 20～30 字节。在 RS-485 系统中 这样的协议不太简练。推荐用户使用 MODBUS 协议，该协议 已广泛应用于水利、水文、电力等行业设备及系统的国际标准 中。
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模电压越大说明离故障点越近，反之越远；
2、总线连续几个节点不能正常工作。一般是由其中的一个节 点故障导致的。一个节点故障会导致邻近的 2～3 个节点〔一 般为后续〕无法通信，因此将其逐一与总线脱离，如某节点脱 离后总线能恢复正常，说明该节点故障；
3、集中供电的 RS-485 系统在上电时常常出现局部节点不正 常，但每次又不完全一样。这是由于对 RS-485 的收发控制端 TC 设计不合理，造成微系统上电时节点收发状态混乱从而导 致总线堵塞。改良的方法是将各微系统加装电源开关然后分别 上电，或者采用电源隔离做法。