26.如何解决485总线的隔离和稳定
485总线的问题和解决
485总线的问题和解决办法线问题解决办法一、关于485总线的几个概念:1、485总线的通讯距离可以达到1200米。
根据485总线结构理论,在理想环境的前提下,485总线传输距离可以达到1200米。
其条件是通讯线材优质达标,波特率为9600,只负载一台485设备,才能使得通讯距离达到1200米,所以通常485总线实际的稳定的通讯距离往往达不到1200米。
如果负载485设备多,线材阻抗不合乎标准,线径过细,转换器品质不良,设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。
2、485总线可以带128台设备进行通讯。
其实并不是所有485转换器都能够带128台设备的,要根据485转换器内芯片的型号和485设备芯片的型号来判断,只能按照指标较低的芯片来确定其负载能力。
一般485芯片负载能力有三个级别――32台、128台和256台。
此外理论上的标称往往实际上是达不到的,通讯距离越长、波特率越高、线径越细、线材质量越差、转换器品质越差、转换器电能供应不足(无源转换器)、防雷保护越强,这些都会降低真实负载数量。
3、485总线是一种最简单、最稳定、最成熟的工业总线结构这种概念是错误的。
485总线是一种用于设备联网的、经济型的、传统的工业总线方式。
其通讯质量需要根据施工经验进行调试和测试采可以得到保证。
485总线虽然简单,但也必须严格按照安装施工规范进行布线。
二、必须严格按照施工规范施工在485总线系统施工时必须严格按照施工规范施工,特别应注意下面几点。
1、485+和485-数据线一定要互为双绞。
2、布线一定要布多股屏蔽双绞线。
多股是为了备用,屏蔽是为了便于出现特殊情况时调试,双绞是因为485通讯采用差模通讯原理,双绞的抗干扰性较好。
不采用双绞线是错误的。
3、485总线一定要用手牵手式的总线结构,坚决避免星型连接和分叉连接。
4、设备供电的交流电及机箱一定要真实接地,而且接地良好。
有很多地方表面上有三角插座,其实根本没有接地,接地良好可以防止设备被雷击、浪涌冲击。
RS485通讯布线要求及故障处理方法
RS485通讯布线要求及故障处理方法RS485通讯是一种串行通信协议,被广泛应用于工业自动化、仪器仪表、楼宇控制等领域。
在进行RS485通讯布线时,需要遵循一定的要求,以确保通讯的稳定性和可靠性。
同时,在实际使用过程中,可能会出现各种故障,需要采取相应的处理方法。
以下是关于RS485通讯布线要求及故障处理方法的详细介绍。
一、RS485通讯布线要求1.线缆选择RS485通讯通常采用双绞线作为传输介质,常见的双绞线为UTP(没有屏蔽层)和STP(有屏蔽层)。
在选择线缆时,应根据实际环境需求和通讯距离选择合适的线缆类型。
对于长距离通讯,建议采用STP线缆,以提供更好的抗干扰性能。
2.线缆长度3.线缆接线4.线缆终端电阻5.消除接地环路在RS485通讯布线过程中,应尽量消除接地环路,以减小传输过程中的磁耦合干扰。
可以使用差分模式传输、绝缘隔离等方式来降低接地环路的影响。
1.信号干扰导致通讯错误如果RS485通讯出现错误,首先需要检查是否有外部信号干扰。
可以采取以下措施来解决这个问题:-检查线缆是否与高电压、大电流线路靠得过近,如果是,应移开线缆位置。
-检查线缆是否被其他高频信号干扰,如果是,可以采用屏蔽线缆或者增加屏蔽材料来减少干扰。
-如果通讯距离较长,可以考虑使用中继器进行信号放大和重新发送。
2.配置错误导致通讯失败如果RS485通讯无法建立连接,可能是由于配置错误导致的。
可以采取以下措施来解决这个问题:-检查通讯设备的RS485通讯参数设置,包括波特率、数据位、校验位等是否一致。
-检查通讯设备的地址设置,确保每个设备都有唯一的地址。
-检查通讯设备的通讯模式,包括主从模式、多主模式等是否设置正确。
3.线缆接线错误导致通讯中断如果RS485通讯中断,可能是由于线缆接线错误导致的。
可以采取以下措施来解决这个问题:-检查线缆接线是否正确,确保每个设备的A线和B线连接到相同的终端。
-检查线缆终端电阻是否连接正确,保证电阻的阻值为120欧姆。
提高RS485通讯稳定措施
RS-485 是一个电气接口规范 它只规定了平衡驱动器和接收器的电特性 而没有规定
接插件 传输电缆和通信协议 RS-485 标准定义了一个基于单对平衡线的多点 双向 半
双工 通信链路 是一种极为经济 并具有相当高噪声抑制 传输速率 传输距离和宽共模
范围的通信平台 RS-485 接口的主要特点如下
!" 平衡传输
Lmax=(tRISE 0.2m/ns)/10
以 MAX483 为例 对应于 250ns 的上升/下降时间 总线允许的最大引出线长度约为 5 米
从以上的分析可以看出 减缓信号的前后沿斜率有利于降低对于总线匹配 引出线长度 的要求 改善信号质量 同时 还使信号中的高频成分降低 减少电磁辐射 因此 有些器 件生产厂商在 RS-485 接口器件中增加了摆率限制电路来减缓信号前后沿 但这种做法也限 制了数据传输速率 由此看来 在选择接口器件时 并不是速率越高越好 应该根据系统要 求 选择最低速率的器件
网络配置
RS-485 支持半双工或全双工模式 网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构 不支持 环形或星型网络 最好采用一条总线将各个节点串接起来 从总线到每个节点的引出线长度 应尽量短 以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低 图 1 所示为实际应用中常见
RS485总线的隔离及稳定性解决办法
RS485总线的隔离及稳定性解决办法一、关于485总线的几个概念:1、485总线的通讯距离可以达到1200米根据485总线结构理论,在理想环境的前提下,485总线传输距离可以达到1200米。
其条件是通讯线材优质达标,波特率为9600,只负载一台485设备,才能使得通讯距离达到1200米,所以通常485总线实际的稳定的通讯距离往往达不到1200米。
如果负载485设备多,线材阻抗不合乎标准,线径过细,转换器品质不良,设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。
2、485总线可以带128台设备进行通讯其实并不是所有485转换器都能够带128台设备的,要根据485转换器内芯片的型号和485设备芯片的型号来判断,只能按照指标较低的芯片来确定其负载能力。
一般485芯片负载能力有三个级别――32台、128台和256台。
此外理论上的标称往往实际上是达不到的,通讯距离越长、波特率越高、线径越细、线材质量越差、转换器品质越差、转换器电能供应不足(无源转换器)、防雷保护越强,这些都会降低真实负载数量。
3、485总线是一种最简单、最稳定、最成熟的工业总线结构这种概念是错误的。
485总线是一种用于设备联网的、经济型的、传统的工业总线方式。
其通讯质量需要根据施工经验进行调试和测试采可以得到保证。
485总线虽然简单,但也必须严格按照安装施工规范进行布线。
二、必须严格按照施工规范施工在485总线系统施工时必须严格按照施工规范施工,特别应注意下面几点。
1、485+和485-数据线一定要互为双绞。
2、布线一定要布多股屏蔽双绞线。
多股是为了备用,屏蔽是为了便于出现特殊情况时调试,双绞是因为485通讯采用差模通讯原理,双绞的抗干扰性较好。
不采用双绞线是错误的。
3、485总线一定要用手牵手式的总线结构,坚决避免星型连接和分叉连接。
4、设备供电的交流电及机箱一定要真实接地,而且接地良好。
有很多地方表面上有三角插座,其实根本没有接地,接地良好可以防止设备被雷击、浪涌冲击。
RS-485总线抗干扰的一些措施
RS-485总线抗干扰的一些措施RS-485接口芯片能担当起一种电平转化的角色,把TTL信号、COMS信号等转化为能在485总线上传输的差分信号,把接收到的485差分信号转化为MCU能够识别的TTL或COMS电平,在工业控制、仪器、仪表、多媒体网络、机电一体化产品等诸多领域得到了广泛应用。
但在RS485通信中,常常会存在通信距离不远、通信质量差等问题。
为提高RS485的通信质量,除了采用终端匹配的总线型结构外,在系统设计中通常要考虑以下几个问题。
1.故障保护根据RS-485的标准规定,接收器的接收灵敏度为±200mV,这意味着当接收端的差分电压大于等于+200mV时,接收器输出为高电平,小于等于-200mV时输出为低电平,介于±20 0mV之间时,接收器输出为不确定状态。
在总线空闲(即传输线上所有节点都为接收状态)以及传输线开路或短路故障时,若不采取特殊措施,接收器可能输出高电平或者低电平。
一旦某个节点的接收器产生低电平,就会使串行接收器(UART)找不到起始位,从而引起通信异常。
为解决该问题,很多RS485接口芯片引入了故障保护。
例如,上海英联电子的UM3085/U M3088输入灵敏度为-50mV/-200mV,即差分接收器输入电压UA-B≥-50mV时,接收器输出逻辑高电平,如果UA-B≤-200mV,则输出逻辑低电平。
当接收器输入端总线短路或总线上所有发送器被禁止时,接收器差分输入端为0V,从而确保总线空闲、短路时接收器输出高电平。
2.防雷电冲击RS-485接口芯片在使用、焊接或设备的运输途中都有可能受到静电冲击而损坏。
在传输线架设于户外的使用场合,接口芯片乃至整个系统还有可能遭受雷电袭击。
选用抗静电或抗雷击的芯片可有效避免此类损失。
UM3085/UM3088芯片内部集成了ESD保护电路,人体模型ESD保护和机器模型ESD保护分别达到15kV和2kV。
此外,英联电子还有一套完善的ESD保护方案(图1),使系统能在更为苛刻的瞬态高压冲击环境中可靠运行。
采用RS485中继器有效提高485总线的稳定性和可靠性
采用RS485中继器有效提高485总线的稳定性和可靠性随着信息产业的高速发展,LED显示屏已经应用到各个行业,如电信、邮政大厅、营业部、车站、机场、港口、高速公路,娱乐KTV酒吧等公共场所信息的发布,成为传播信息的重要组成部分。
一般LED显示屏多采用串行通信接口与电脑进行数据通信,由于RS-485总线的传输距离可以达到1200米,可以支持点到多点进行数据通信,越来越多的LED显示屏采用RS-485串口与电脑进行通信。
但是,RS-485总线存在一些缺点:1.由于RS-485总线的传输距离较远,而且LED显示屏大多在户外,或者布线要经过户外,所以一旦出现雷雨恶劣天气,很容易在485线上造成电磁感应,形成浪涌,损坏产品。
2.同样的道理,RS-485总线的传输距离较长的时候,一旦外部有电磁感应的话,很容易干扰到485线的通信,从而导致485总线通信出现乱码,使用通信失败。
3.一般由于通信距离较远,由于各地的电位不同,很容易形成电位差,形成共模干扰,导致通信失败。
解决方案:采用RS485中继器有效提高485总线的稳定性和可靠性针对以上情况,工程商采用了RS485中继器,利用485中继器的光电隔离性能及DC/DC稳压器将LED显示屏与外部通信线路完全隔离开来,没有任何电气上的直接连接,从而保护显示屏不会受到浪涌的损害,保证产品的稳定性。
同样的,485中继器也可以将485总线网络划分成多个网段,使得每个网段485总线的通信距离缩短,从而使得外部的电磁干扰对于485总线的影响降低,从而保证485总线通信的稳定性。
485总线中如果485传输线达到一定的距离,而且处于复杂的外部环境,从而容易受到外部环境的电磁感应等外部干扰。
中继器(485信号放大器)中。
485总线稳定性分析与通讯问题解决办法
485通讯问题解决办法1。
485总线应采用什么样的通讯线必须采用国际上通行的屏蔽双绞线。
我们推荐用的屏蔽双绞线的型号为RVSP2*0.5(二芯屏蔽双绞线,每芯由16股的0.2mm的导线组成)。
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。
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至+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。
4。
485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。
5。
为什么485总线要采用手拉手结构,而不能采用星形结构?星形结构会产生反射信号,从而影响到485通信。
总线到每个终端设备的分支线长度应尽量短,一般不要超出5米。
分支线如果没有接终端,会有反射信号,对通讯产生较强的干扰,应将其去掉。
485总线上设备到设备之间可以有接点吗?在同一个网络系统中,使用同一种电缆,尽量减少线路中的接点。
接点处确保焊接良好,包扎紧密,避免松动和氧化。
保证一条单一的、连续的信号通道作为总线。
7。
什么叫共模干扰和差模干扰?如何消除通讯线上的干扰?485通信线由两根双绞的线组成,它是通过两根通信线之间的电压差的方式来传递信号,因此称之为差分电压传输。
差模干扰在两根信号线之间传输,属于对称性干扰。
消除差模干扰的方法是在电路中增加一个偏值电阻,并采用双绞线;共模干扰是在信号线与地之间传输,属于非对称性干扰。
隔离器RS485总线通讯系统干扰问题以及解决方式
隔离器RS485总线通讯系统干扰问题以及解决方式一、关于485总线的几个概念:1、485总线的通讯距离可以达到1200米。
根据485总线结构理论,在理想环境的前提下,485总线传输距离可以达到1200米。
其条件是通讯线材优质达标,波特率为9600,只负载一台485设备,才能使得通讯距离达到1200米,所以通常485总线实际的稳定的通讯距离往往达不到1200米。
如果负载485设备多,线材阻抗不合乎标准,线径过细,转换器品质不良,设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。
2、485总线可以带128台设备进行通讯。
其实并不是所有485转换器都能够带128台设备的,要根据485转换器内芯片的型号和485设备芯片的型号来判断,只能按照指标较低的芯片来确定其负载能力。
一般485芯片负载能力有三个级别――32台、128台和256台。
此外理论上的标称往往实际上是达不到的,通讯距离越长、波特率越高、线径越细、线材质量越差、转换器品质越差、转换器电能供应不足(无源转换器)、防雷保护越强,这些都会降低真实负载数量。
3、485总线是一种最简单、最稳定、最成熟的工业总线结构这种概念是错误的。
485总线是一种用于设备联网的、经济型的、传统的工业总线方式。
其通讯质量需要根据施工经验进行调试和测试采可以得到保证。
485总线虽然简单,但也必须严格按照安装施工规范进行布线。
二、必须严格按照施工规范施工在485总线系统施工时必须严格按照施工规范施工,特别应注意下面几点。
1、485+和485-数据线一定要互为双绞。
2、布线一定要布多股屏蔽双绞线。
多股是为了备用,屏蔽是为了便于出现特殊情况时调试,双绞是因为485通讯采用差模通讯原理,双绞的抗干扰性较好。
不采用双绞线是错误的。
3、485总线一定要用手牵手式的总线结构,坚决避免星型连接和分叉连接。
4、设备供电的交流电及机箱一定要真实接地,而且接地良好。
有很多地方表面上有三角插座,其实根本没有接地,接地良好可以防止设备被雷击、浪涌冲击。
RS485故障与解决办法
RS485故障与解决办法在当今信息通讯高速发展的阶段,人们在充分享受网络给人类带来的喜悦。
随着网络的普及和发展,使得各种控制设备网络化成为可能。
自动化监控、安全防护、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、成本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,当设备达到一定数量的时候,从概率上分析,假设485总线上的485设备的无差错时间为99.9%,当有128个485设备在一个总线上时,其无差错时间就是99.9%的128次方,其无差错时间讯速降为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: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0.75mm2以上双绞线而不是平直线。
485总线报警主机系统布线要求和注意事项
485总线报警主机系统布线要求和注意事项报警主机系统是一种常见的安全设备,用于监控和报警防范。
正确的布线和注意事项对于确保系统正常运行至关重要。
下面将介绍485总线报警主机系统布线的要求和注意事项。
一、布线要求1.确定主机安装位置:应选取距离被监控区域近、交通便利、通风良好的地方,避免阳光直射和湿度过高的环境。
2.选择合适的线缆:使用符合国家标准的屏蔽双绞线缆,以保证信号传输的稳定性和可靠性。
常用的线缆规格为CAT5或CAT63.布线路径选择:应选择远离电源和高压设备的路径,并且避免与高压、高磁、强电磁干扰的设备共用走线。
4.最大传输距离:根据线缆类型和使用环境确定最大传输距离,避免造成信号衰减和数据传输错误。
二、注意事项1.电气连线:保持电源线、通信线、地线分开敷设,并且分别接地,以避免干扰和火灾风险。
2.接地方法:主机的接地应符合国家相关标准,确保接地可靠。
接地电阻一般应小于4欧姆。
3.线缆穿越墙壁或楼板:在布线过程中,要避免将线缆直接穿越墙壁或楼板,以防止损坏线缆和影响建筑结构。
4.信号屏蔽:必须保持信号线与高压电缆、电机等干扰源进行适当隔离和屏蔽,以确保信号的稳定传输。
5.分区布线:根据被监控区域的特点,将其划分为几个区域,每个区域连接一个485总线响应器,以提高系统的灵活性和可靠性。
6.拓扑结构:布线中多采用星型结构,即将各个子系统的主机连接到一个主机集线器上,这样可以简化系统的管理和维护。
7.系统规模:考虑实际需求,选择合适的主机数量和总线长度,以保证系统的稳定运行。
8.防雷措施:对于需要布置在户外或易受雷击区域的主机,应安装雷电保护装置,以防止雷电击毁设备。
通过以上的要求和注意事项,可以确保485总线报警主机系统的布线正确、稳定和安全。
在布线过程中,需要根据具体的现场环境和实际需求来灵活调整,并严格按照相关标准操作。
此外,安装和调试后还应进行必要的测试和检查,确保系统能够正常运行。
通用RS485总线报警系统通讯不稳定的故障排除方法
通用RS485总线报警系统通讯不稳定的故障排除方法RS485定义:RS485 总线电气性能工作模式: 差分传输(平衡传输); 允许的收发器数目: 32(受芯片驱动能力限制); 最大电缆长度: 4000英尺(1219米)最高数据速率: 10Mbps ; 最小驱动输出电压范围: ±1.5V最大驱动输出电压范围: ±5V; 接收器输入灵敏度: ±200mV接收器输入电压范围: -7V~+12V; 接收器输出逻辑高: >200mV接收器输出逻辑低: <200mV;情形1:新主机安装后,布防6-10个小时或10几个小时之后,键盘提示“XXX防区设备掉线/故障”,撤防,断电,再通电布防,又正常了,过几个小时又提示“XXX防区设备掉线/故障”。
原因分析:造成这种故障的原因在于用户把高压电(220V交流电)和总线报警机连接报警设备的总线布在同一个线管中或相距20CM以内,由于交流电的磁场效应,干扰了报警总线上的信号传输,使得报警主机与模块通信的数据流误码率增大,当误码率大到一定程度时,报警主机与模块将无法通信,此时报警主机就认为模块已不在线,所以提示“XXX防区设备掉线/故障”。
解决方法:1、给前端报警设备直流供电;1、通讯总线远离干扰源(交流电线、变压器等)50CM以上。
情形2:正常工作数月或数年的报警系统,提示“XXX防区设备掉线/故障”,而现场近期无任何改建。
原因分析1:可能是天气的原因如雷电或静电等串上总线,造成报警主机通讯口高电压而损通讯芯片。
原因分析2:可能是前端某一地址模块工作不正常造成总线电压太高或太低。
解决方法:检查通讯口1或2绿光之间的电压,正常在3-5V,如果过高,有地址模块损坏,需要找出损坏的模块并更换;如果电压过低或为0,即可判断是报警主机上通讯口的通讯芯片由于电压过高而损坏了,则需联系厂家更换芯片。
2、报警主机提示某个特定的防区掉线,如“000设备报区1故障”,则可判断是地址模块1出了问题,需要检查地址模块1。
485隔离电路方案详解
RS485隔离电路方案详解1、什么是485隔离电路?RS-485是一种常用的数据通信协议,广泛应用于工业控制系统、楼宇自动化、安防系统等领域。
在某些应用中,为了防止电气噪声干扰或电气冲击,需要对RS-485接口进行隔离。
示例图(仅供参考)2、有哪些方法可以实现485隔离电路?想要做到485电路上的隔离需要采用隔离器件,如光耦隔离器、磁隔离器等。
具体实现步骤如下:使用隔离器:首先,需要选择一款适合的隔离器。
常见的RS-485隔离器有ADI的ADM2483、TI的ISO3082等。
这些隔离器通常集成了RS-485收发器和隔离电源,可以提供高达2500V的隔离电压。
电源设计:隔离器需要两个独立的电源,一个用于隔离前的电路(如MCU),一个用于隔离后的电路(如RS-485总线)。
隔离电源可以使用隔离型DC-DC转换器来实现。
接口设计:RS-485接口通常需要一个120欧姆的终端电阻,用于抑制信号反射。
此外,还可以添加TVS二极管和磁珠,用于防止静电放电和滤除高频噪声。
布线设计:为了减少电磁干扰,RS-485的A、B线应该尽可能地走在一起,且尽量远离高速或高电流的信号线。
软件设计:在软件中,需要正确设置RS-485收发器的工作模式(如半双工或全双工),并根据需要设置数据速率、数据位、停止位和校验位。
我们需要注意的是,具体的设计可能还需要根据实际的应用需求和环境条件进行调整。
同时还需要注意隔离器件的选型和质量,确保隔离电路的稳定性和可靠性。
3、485隔离电路方案存在什么好处?提高通信的可靠性和稳定性:隔离电路可以防止电气噪声和电气冲击对系统造成干扰,从而提高系统的可靠性和稳定性。
保护设备安全:隔离电路可以防止高电压冲击对设备造成损坏,从而保护设备的安全。
提高信号质量:隔离电路可以减少信号传输过程中的干扰,从而提高信号的质量。
扩展系统距离:RS-485接口可以支持长距离的数据传输,而隔离电路可以进一步扩展这个距离。
提高485总线稳定性和可靠性解决方案
提高485总线稳定性和可靠性解决方案如何提高应用在工业现场RS485总线的稳定性和可靠性在当今信息通讯高速发展的阶段,人们在充分享受网络给人类带来的喜悦。
随着网络的普及和发展,使得各种控制设备网络化成为可能。
自动化监控、安全防护、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、成本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,当设备达到一定数量的时候,从概率上分析,假设485总线上的485设备的无差错时间为99.9%,当有128个485设备在一个总线上时,其无差错时间就是99.9%的128次方,其无差错时间讯速降为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: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。
RS-485网络常见问题及解决方法
RS-485网络常见问题及解决方法RS-485网络常见问题及解决方法RS-485的通讯距离RS-485与RS-422一样,其最大传输距离约为1200米,最大传输速率为10Mb/s。
平衡双绞线的长度与传输速率成反比,在100kb/s 速率以下,才可能使用规定最长的电缆长度。
只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。
一般100米长双绞线最大传输速率仅为1Mb/s.RS-485的网络拓扑结构RS-485的网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构,不支持环形或星型网络。
最好采用一条总支持线将各个接点串接起来,从总线到每个节点的引出线长度应尽量短,以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。
RS-485的终端匹配电阻RS-485需要2个终端匹配电阻,其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗,大多数情况下终端匹配在100至120之间。
传输距离在300米以下时不需终端匹配电阻。
中接电阻接在传输总线的两端。
RS-485电缆的极性问题RS-485使用两根电线来进行传输。
两根电线是有区别的,分别标注为A线和B线。
B线是在空闲状态下电压更高的那一根。
A线相当于-,B线相当于+。
RS-485选用的电缆RS-485可以使用国际和国内标准的通讯电缆。
国际电缆标准为:线径要大于AWG18.中国标准为:RVVP1×2×0.5mm 2。
RS-485通讯线路的隔离和抗干扰屏蔽双绞线的屏蔽层应该连接每一个RS-485设备的屏蔽端子。
屏蔽层只允许一个接地。
ModBUS名称的由来ModBUS总线是美国莫迪康(Modicon)公司(后被法国施奈德Schneider公司收购)在世界上首先推出的基于RS-485的总线。
ModBUS为Modicon’sBUS(即:Modicon的总线)的缩写。
所以:Mod代表 ModiconBUS是总线的意思,为专有名词合在一起:ModBUS。
ModBUS一成为中国国家推荐标准。
ModBUS允许在线路上有几台主机?ModBUS协议只允许在一条线路上有一台主机。
485芯片隔离方案
485芯片隔离方案随着现代电子产品的不断发展,人们对于电路隔离的需求也越来越高。
在很多应用场景中,为了保证电路的稳定性和安全性,需要对不同电路之间进行隔离。
而485芯片隔离方案就是一种常见的电路隔离方案。
485芯片隔离方案是基于485通信协议的一种隔离解决方案。
485通信协议是一种串行通信协议,广泛应用于工业自动化领域。
由于485通信协议具有传输距离远、抗干扰能力强等优点,因此在工业环境中得到了广泛应用。
然而,在实际应用中,由于工业环境的复杂性,不同电路之间常常存在电位差、地电位干扰等问题。
这些问题会导致信号传输的不稳定性和可靠性降低。
为了解决这些问题,人们提出了485芯片隔离方案。
485芯片隔离方案的核心是使用485隔离芯片。
这种隔离芯片内部包含了485通信协议的转换电路和隔离电路。
通过将输入信号与输出信号之间的电路隔离起来,可以有效地解决电位差和地电位干扰等问题,提高信号传输的稳定性和可靠性。
在485芯片隔离方案中,隔离芯片通常还会配合使用光电耦合器等元器件。
光电耦合器可以将输入信号转换为光信号,再通过光电耦合器将光信号转换为输出信号。
这样可以进一步提高隔离效果,减少电路之间的干扰。
除了隔离芯片和光电耦合器,485芯片隔离方案还需要其他辅助元器件。
比如,为了保证输入信号的稳定性,可以使用电压稳压器对输入信号进行稳压处理;为了提高输出信号的驱动能力,可以使用驱动芯片来增强输出信号的电流和电压。
通过以上的隔离方案,可以有效地解决485通信中存在的电位差和地电位干扰等问题。
这样可以保证信号的稳定传输,提高系统的可靠性和稳定性。
而且,485芯片隔离方案还具有安装方便、成本低廉等优点,适用于各种工业环境。
总结起来,485芯片隔离方案是一种常见的电路隔离解决方案。
通过使用485隔离芯片、光电耦合器和其他辅助元器件,可以有效地解决485通信中存在的电位差和地电位干扰等问题,提高信号传输的稳定性和可靠性。
这种方案不仅适用于工业自动化领域,也可以应用于其他需要电路隔离的场景中。
485总线隔离电阻
485总线隔离电阻485总线隔离电阻是一种常用的电子元件,用于在485总线通信中实现信号的隔离和保护。
本文将从以下几个方面介绍485总线隔离电阻的作用、原理、选择和应用注意事项。
一、作用485总线隔离电阻主要起到信号隔离和保护的作用。
在485总线通信中,隔离电阻可有效隔离信号线与外界环境的干扰,避免信号传输过程中的电磁干扰、噪声干扰等问题。
同时,隔离电阻还能提供一定的保护功能,避免因外部环境的干扰而对系统产生损害。
二、原理485总线隔离电阻的原理是利用电阻来实现信号的隔离。
在485总线通信中,信号线上存在两个不同电位的信号,通过在信号线上串联一个电阻,可以实现信号的隔离。
当信号线上存在干扰时,隔离电阻可以将干扰信号通过电阻分流到地,从而保证信号的稳定传输。
三、选择选择适合的485总线隔离电阻需要考虑以下几个因素:1. 隔离电阻的阻值要符合系统的要求。
一般情况下,485总线隔离电阻的阻值为120欧姆,但也有其他阻值的产品可供选择。
2. 隔离电阻的功耗要符合系统的要求。
功耗过大会导致电阻过热,影响系统的正常工作。
3. 隔离电阻的工作温度范围要符合系统的要求。
一般情况下,485总线隔离电阻的工作温度范围为-40℃~+85℃,但也有其他工作温度范围的产品可供选择。
四、应用注意事项在使用485总线隔离电阻时,需要注意以下几个问题:1. 安装位置要合理选择,尽量靠近信号源和接收器,以减少信号传输的干扰和损耗。
2. 注意隔离电阻的连接方式,应按照产品说明书上的接线图进行正确连接,避免接错引脚或短路等错误操作。
3. 注意隔离电阻的使用环境,避免过高或过低的温度、湿度等环境对隔离电阻的影响。
4. 注意隔离电阻的维护保养,定期检查隔离电阻的工作状态,如发现损坏或失效,应及时更换。
485总线隔离电阻是一种重要的电子元件,它能够实现485总线通信中的信号隔离和保护。
选择合适的隔离电阻并正确应用,可以提高系统的稳定性和可靠性。
RS485通讯常见故障解决方法以及布线安装注意事项!
RS485通讯常见故障解决方法以及布线安装注意事项!RS485通信是一种常用于工业自动化控制系统中的数据通信方式,它具有抗干扰能力强、支持多节点连接等特点。
然而,在实际应用中,也可能会遇到一些通信故障,下面将介绍一些常见的RS485通信故障、解决方法以及布线安装的注意事项。
一、RS485通信常见故障:1.通信不能建立连接:RS485通信不能建立连接的原因可能有多种,包括线路断开、通信波特率设置错误、硬件故障等。
解决方法是首先检查通信线路是否正常连接,然后检查通信波特率是否设置正确,最后检查硬件设备是否有损坏。
2.数据传输错误:数据传输错误可能会导致信息错误或者通信中断。
造成数据传输错误的原因可能有噪声干扰、功率干扰、线路质量差等。
解决方法是增加隔离器、增加筛选电容、提高线路质量等。
3.通信距离过短:RS485通信在一条总线上可以连接多个节点,但是总线的物理长度也有一定的要求,如果总线长度过短,则可能无法通信。
解决方法是增加总线的长度,可以使用中继器进行信号放大,或者使用RS485转换器将信号转化为其他形式传输。
4.数据通信速度过低:数据通信速度过低可能会导致不稳定的通信,造成通信中断。
造成通信速度过低的原因可能包括通信线路长、串口通信波特率设置不当等。
解决方法是缩短通信线路长度,或者修改串口通信波特率设置。
二、RS485通信解决方法:1.加强线路保护:RS485通信中,线路的保护是非常重要的,可以采用绞线方式布线,并使用屏蔽绞线。
在线路两端可以使用终端电阻进行防护,以减少终端反射和信号干扰。
2.适当设置通信波特率:RS485通信的波特率设置应考虑到通信环境、数据传输量以及通信时间等因素,以提高通信的效率和稳定性。
3.使用合适的抗干扰措施:RS485通信可能会受到外部噪声和干扰的影响,可以使用屏蔽绞线、隔离器等设备来避免干扰。
4.增加总线长度:如果总线长度不足导致通信中断,可以使用中继器或者信号放大器来增加总线长度。
485信号隔离方案
485信号隔离方案
485信号隔离方案可以采用以下几种方式:
1. 利用光耦隔离实现485隔离:最早的隔离器件为光耦隔离器。
在基于CMOS的数字隔离器出现以前,市面上所有的隔离器件均为光耦隔离器件。
2. 利用光耦+数字隔离实现485电路隔离:由于普通的光耦隔离芯片只能适用于通讯速率较低的情况,那么在高速信号传输电路中,485使能信号可继续使用光耦隔离器件对进行隔离,而数据信号通路则可使用高速数字隔离芯片实现。
相较于传统光耦电路,系统传输速率提高,且降低了系统复杂度。
3. 利用NOVOSENSE 集成隔离485芯片实现485电路隔离:相较于上述
三种利用复杂外围电路实现485电路隔离的方案,NSi8308x系列芯片仅需单颗芯片即可实现485隔离,并且提高了系统的可靠性,稳定性。
以上是三种常见的485信号隔离方案,可以根据具体的应用场景和需求选
择适合的方案。
提高RS485总线可靠性及故障处理方法
提高RS485总线可靠性及故障处理方法在MCU 之间中长距离通信的诸多方案中,RS485 因硬件设计简单、控制方便、成本低廉等优点广泛应用于工厂自动化、工业控制、小区监控、水利自动报测等领域。
但RS485 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,因此提高另外一种比较省电的匹配方案是RC 匹配(隔断直流成分,可以节省大部分功率,但电容C 的取值是个难点,需要在功耗和匹配质量间进行折衷。
除上述两种外还有一种采用二极管的匹配方案(异步通信数据以字节的方式传送,在每一个字节传送之前,先要通过一个低电平起始位实现握手。
为防止干扰信号误触发RO(接收器输出)产生负跳变,使接收端MCU 进入接收状态,建议RO外接10kΩ上拉电阻。
(3)保证系统上电时的RS485 芯片处于接收输入状态对于收发控制端TC 建议采用MCU 引脚通过反相器进行控制,不宜采用MCU 引脚直接进行控制,以防止MCU 上电时对总线的干扰,如(4)总线隔离RS485 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,因此对其二线口VA、VB 与总线之间应加以隔离。
通常在VA、VB 与总线之间各串接一只4~10Ω的PTC 电阻,同时与地之间各跨接5V 的TVS 二极管,以消除线路浪涌干扰。
如没有PTC 电阻和TVS 二极管,可用普通电阻和稳压管代替。
(5)合理选用芯片例如,对外置设备为防止强电磁(雷电)冲击,建议选用TI 的75LBC184等防雷击芯片,对节点数要求较多的可选用SIPEX 的SP485R。
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在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485串行总线标准。
RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。
RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。
但我们如何实现RS-485总线的隔离并实现稳定性呢?
首先,先提几个关于485总线的几个概念:
1、485总线的通讯距离可以达到1200米?
根据485总线结构理论,在理想环境的前提下,485总线传输距离可以达到1200米。
其条件是通讯线材优质达标,波特率为9600,只负载一台485设备,才能使得通讯距离达到1200米,所以通常485总线实际的稳定的通讯距离往往达不到1200米。
如果负载485设备多,线材阻抗不合乎标准,线径过细,转换器品质不良,设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。
2、485总线可以带128台设备进行通讯?
其实并不是所有485转换器都能够带128台设备的,要根据485转换器内芯片的型号和485设备芯片的型号来判断,只能按照指标较低的芯片来确定其负载能力。
一般485芯片负载能力有三个级别――32台、128台和256台。
此外理论上的标称往往实际上是达不到的,通讯距离越长、波特率越高、线径越细、线材质量越差、转换器品质越差、转换器电能供应不足(无源转换器)、防雷保护越强,这些都会降低真实负载数量。
RS-485接口的最大传输距离标准值为1200米(9600bps时),实际上可达3000米,RS-485 接口在总线上是允许连接多达128个收发器、即RS-485 具有多机通信能力,这样用户可以利用单一的RS-485 接口方便地建立起设备网络。
因RS-485 接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。
因为RS485 接口组成的半双工网络,一般只需二根信号线,所以RS485 接口均采用屏蔽双绞线传输。
RS-485 的国际标准并没有规定RS485 的接口连接器标准、所以采用接线端子或者DB-9、DB-25 等连接器都可以。
RS-485 接口是事实工业标准。
3、485总线是一种最简单、最稳定、最成熟的工业总线结构?
这种概念是错误的。
485总线是一种用于设备联网的、经济型的、传统的工业总线方式。
其通讯质量需要根据施工经验进行调试和测试采可以得到保证。
485总线虽然简单,但也必须严格按照安装施工规范进行布线。
所以,在485总线系统施工时必须严格按照施工规范施工,特别应注意下面几点:
① 485+和485-数据线一定要互为双绞。
②布线一定要布多股屏蔽双绞线。
多股是为了备用,屏蔽是为了便于出现特殊情况时调试,双绞是因为485通讯采用差模通讯原理,双绞的抗干扰性较好。
不采用双绞线是错误的。
③485总线一定要用手牵手式的总线结构,坚决避免星型连接和分叉连接。
④设备供电的交流电及机箱一定要真实接地,而且接地良好。
有很多地方表面上有三角插座,其实根本没有接地,接地良好可以防止设备被雷击、浪涌冲击。
静电累积时可以配合设备的防雷设计较好地释放能量,保护485总线设备和相关芯片不受伤害。
⑤为避免强电对其干扰,485总线应避免和强电走在一起。
另外,在调试前首先要确保设备接线正确,且施工合乎规范。
我们可以根据遇到的问题采用下面几种调试方法:
①共地法: 用1条线或者屏蔽线将所有485设备的GND地连接起来,这样可以避免所有设备之间存在影响通讯的电势差。
②终端电阻法: 在最后一台485设备的485+和485-上并接120欧姆的终端电阻来改善通讯质量。
③中间分段断开法: 通过从中间断开来检查是否设备负载过多、通讯距离过长、某台设备对整个通讯线路的影响等。
④单独拉线法: 单独简易拉一条线到设备,这样可以用来排除是否是布线引起了通讯故障。
⑤更换转换器法: 随身携带几个转换器,这样可以排除是否是转换器质量问题影响了通讯质量。
⑥笔记本调试法: 先保证自己随身携带的电脑笔记本是通讯正常的设备,用它来替换客户电脑进行通讯,如果正常,则表明客户的电脑的串口有可能被损害或者受伤。
在实际使用中,采用485总线结构常见几种通讯故障如下:
①通讯不上,无反应。
②可以上传数据,但不可以下载数据。
③通讯时系统提示受到干扰,或者不通讯时通讯指示灯也不停地闪烁。
④有时能通讯上,有时通讯不上,有的指令可以通,有的指令不可以通。
怎么解决上述故障呢?从为减少通信故障角度,我们提供以下几条建议和忠告供参考:
①建议用户使用和购买门禁厂家提供的485转换器或者厂家指定推荐品牌的485转换器。
②禁厂家会对与其配套的485转换器做大量的测试工作,并且会要求485转换器生产厂家按照其固定的性能参数进行生产和品质检测,所以它与门禁设备具备较好的兼容性。
千万不要贪图便宜购买杂牌厂家的485转换器。
③严格按照485总线的施工规范进行施工,杜绝任何侥幸心理。
④对线路较长、负载较多的485总线工程采用科学的、有预留的解决方案。