应对RS485组网通信的失效问题
智能电能表RS485通讯故障原因分析及防范措施
智能电能表 Ｒ Ｓ ４ ８ ５的故障往往可以通过各类测试得到体现 ，这些
测试包括 电能表测试软件 、 万用表测量 以及通讯 口测试器等等。电能表
测试软件所能表现的信 息量大且测试方法 比较可靠 ， 但是要求较高 的专
１ 、智能 电能表 Ｒ Ｓ ４ ８ ５口的多种测试方法
展 示其 自 身的特点 ， 从而得到广泛地运用。 本文介 绍了智能电能 表Ｒ Ｓ ４ ８ ５
通讯 的工作原理和特点，通过分析 智能电能表 Ｒ Ｓ ４ ８ ５通讯常见的故障， 为智能电能表 Ｒ Ｓ ４ ８ ５ 通讯接 口故障提供一些简单的防范措施。
选择使用 。 而另一个影 响智能 电能表 Ｒ Ｓ ４ ８ ５的是其芯片型号。不同的芯片型
标准 ， 由于性能优异 、 组网容易 、 结构简单被广泛运用于各种智 能表中。 Ｒ Ｓ ４ ８ ５ 通信接 口可 以采用二线和四线连接方式 ， 二线制可以实现多点 双 向通信 ，而 四线连接则可以实现点对多的通信。
２ ０ １ ４年第 ８期
电子机械 工程
智 能 电能表 Ｒ Ｓ ４ ８ ５通 讯 故 障原 因分析 及 防范措 施
■何 洋 张文强
随着 国内电能管理行业的不断发展 ，智能电能表 Ｒ Ｓ ４ ８ ５通讯接 口也
得到 了广泛的运用。而解决多功能电能表 Ｒ Ｓ ４ ８ ５通信接 口的故障可以提
解决这类故障。
一
用化 ， 从 而能够较为准确地定位智能电能表 Ｒ Ｓ ４ ８ ５ 通讯 口的故 障种类 。
２ 、规 范智能电能表 Ｒ Ｓ ４ ８ ５的相关规 约
、
Ｒ Ｓ ４ ８ ５通 信 接 口的 原 理 与特 点
RS485故障与解决办法
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
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。
RS485总线信号常见故障排查与处理方法
RS485总线信号常见故障排查与处理方法
在通常的RS485总线通信中485中继器、485变换器、485集线器的应用过程普遍面临很多问题，比如：无法通信，没有反应；可以上传数据，但不能下载；通信时，系统提示会受到干扰；或者不通信时，通信灯也继续闪烁。
；有时不能通信，有时不能通信，等等故障。
故障检测与排查:
1.共地法-通过一条线或屏蔽线连接所有RS485设备的gnd，使所有设备之间不存在影响通信的电位差。
2.终端电阻法-在最后RS485设备的485+和485-上连接120欧姆的终端电阻来改善通信质量。
3.中间阶段切断法-从其中断断续续地检查设备负荷过多、通信距离过长、某设备的损害对整个通信线路的影响等原因。
4.单独引线法-单独简单地暂时把一条线拉到设备上，可以排除布线是否引起了通信故障。
5.变换器法的交换-可以随身携带一些变换器，排除变换器的质量问题是否影响了通信质量。
6.笔记本调试法-首先保证自己随身携带的电脑笔记本是通信正常的设备，更换客户的电脑进行通信。
如果可能的话，客户电脑的串行端口可能会受损或受伤。
为了减少485放大器通信故障引起的故障，请参考以下几个建议。
485放大器的故障诊断
1.数据通信失败
●验证RS485/422输入布线是否正确
●确认RS485/422输出接线正确
●检查供电是否正常。
●确认配线端子已正常连接。
●观察接收指示灯时是否闪烁。
●检查发送指示灯发送时是否闪烁。
2.数据丢失或错误
●检查数据通信设备两端的数据速率、格式是否一致。
RS485常见的故障与解决方法
RS485常见的故障与解决方法一、如何预防故障的发生呢？为减少通信故障提出下面几条建议。
1、建议用户使用和购买厂家提供的485转换器或者厂家指定推荐品牌的485转换器。
2、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。
5、如果通讯距离过长，如超500米，建议采用中继器或485HUB来解决。
6、如果负载数过多，如一条总线上超过30台，建议采用485HUB来解决问题。
7、现场调试带齐调试设备。
现场调试一定要随身携带几个可以接长距离和多负载的转换器、一台常用的电脑笔记本、测试通路断路的万用表，几个120欧姆的终端电阻。
二、采用485总线结构常见的几种通讯故障有下面几种？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。
三、出现故障了有哪些调试方法呢？在调试前首先要确保设备接线正确，且施工合乎规范。
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。
提高RS-485总线可靠性的几种方法及常见故障处理
提高RS-485总线可靠性的几种方法及常见故障处理在MCU之间中长距离通信的诸多方案中，RS-485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总线的运行可靠性至关重要。
1 RS-485接口电路的硬件设计1）总线匹配。
总线匹配有两种方法，一种是加匹配电阻，如图1a所示。
位于总线两端的差分端口V A与VB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。
另外一种比较省电的匹配方案是RC 匹配（图2 ）利用一只电容C 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（图3），这种方案虽未实现真正的匹配，但它利用二极管的钳位作用，迅速削弱反射信号达到改善信号质量的目的，节能效果显著。
2） RO及DI端配置上拉电阻。
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RS-485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，如图4所示。
4）总线隔离。
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”，因此对其二线口V A、VB与总线之间应加以隔离。
通常在V A、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。
485通信常见问题及解决方案
485通信常见问题及解决方案1. MAX488/MAX490在点对点通信中工作很正常，为何在点对多点通信时无法正常通信由于MAX488/MAX490没有发送使能控制，因而其输出无法处于高阻态，当多个输出被连接在一起时（即点对多点通信时），差分输出信号线被多个发送器驱动（通常为TXD=1对应的电平状态）；当某个节点开始通信，且发送TXD=0对应的差分电平时，A，B两线上将形成很大的短路电流，若长时间工作，则接口芯片将损坏；而这种情况不会在点对点通信中发生，且不会出现在点对多点通信中的处于点的一方，这也是象MAX488/MAX490以及其它一些没有发送使能控制的接口的适用范围。
以上是造成这个问题的原因，当然，类似情况也会出现在那些带使能控制而软件没有编程控制使能的接口芯片中。
2. RS-485/RS-422接口为何在停止通信时接收器仍有数据输出由于RS-485/RS-422在发送数据完成后，要求所有的发送使能控制信号关闭且保持接收使能有效，此时，总线驱动器进入高阻状态且接收器能够监测总线上是否有新的通信数据。
但是由于此时总线处于无源驱动状态（若总线有终端匹配电阻时，A和B线的差分电平为0，接收器的输出不确定，且对AB线上的差分信号的变化很敏感；若无终端匹配，则总线处于高阻态，接收器的输出不确定），容易受到外界的噪声干扰。
当噪声电压超过输入信号门限时（典型值±200mV），接收器将输出数据，导致对应的UART接收无效的数据，使紧接着的正常通讯出错；另外一种情况可能发生在打开/关闭发送使能控制的瞬间，使接收器输出信号，也会导致UART错误地接收。
解决方法：1）在通讯总线上采用同相输入端上拉（A线）、反相输入端下拉（B线）的方法对总线进行钳位，保证接收器输出为固定的“1”电平；2）采用内置防故障模式的MAX308x系列的接口产品替换该接口电路；3）通过软件方式消除，即在通信数据包内增加2-5个起始同步字节，只有在满足同步头后才开始真正的数据通讯。
常见的RS485网络故障和处理方法讲全了，下次别再傻傻问老电工了
常见的RS485⽹络故障和处理⽅法讲全了，下次别再傻傻问⽼电⼯了RS485是⼀种低成本、易操作的通信总线，但稳定性差、相互牵制性强，通常有⼀个节点出现故障就会导致系统整体或局部瘫痪，⽽且⼜难以判断故障位置。
RS485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。
以下是常见的RS485⽹络故障和处理⽅法：1、若出现系统完全瘫痪，⼤多因为某节点芯⽚的A、B对电源击穿，使⽤万⽤表测A、B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，共模电压越⼤说明离故障点越近，反之越远。
不同的制造商A、B线采⽤不同的标签规定，B线应该永远是在空闲状态下电压更⾼的那⼀根，因此，A线相当于负端“-”，B线相当于正端“+”。
可在⽹络空闲的状态下⽤电压表检测，如果B线电压不⽐A线⾼，那么就存在连接问题。
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。
为了检查哪⼀个节点停⽌⼯作，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200Ω，⽽⾮故障节点的读数将会⽐400Ω⼤得多。
3、集中供电的RS485总线系统在上电时常出现部分节点不正常的问题，但每次⼜不完全⼀样。
这是由于RS485的收发控制端TC设计不合理，造成⼦系统上电时节点收发状态混乱从⽽导致总线堵塞，改进的⽅法是将各⼦系统加装电源开关分别上电。
4、系统基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。
5、因MCU故障导致TC端处于长发状态⽽将总线拉“死”，此时应对TC端进⾏检查。
RS485通讯原理及排错处理
提高RS485通信可靠性的设计方法发布时间：2009-5-11 14:00 发布者：李宽阅读次数：556RS-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±200mV 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/UM3088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。
RS-485网络故障的8步排除法
RS-485网络故障的8步排除法智能仪表随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来，世界仪表市场基本被智能仪表所垄断，这归结于企业信息化的需要，而企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。
最初是数据模拟信号输出简单过程量，后来仪表接口是RS232接口，这种接口可以实现点对点的通信方式，但这种方式不能实现联网功能，随后出现的RS485解决了这个问题。
定义RS-485又名TIA-485-A,ANSI/TIA/EIA-485或TIA/EIA-485。
RS485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义。
使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号。
RS-485使得连接本地网络以及多支路通信链路的配置成为可能。
RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓扑结构，在同一总线上最多可以挂接32个节点。
在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。
很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来，而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患，原因1是共模干扰：RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了，但容易忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7到+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作；当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口；原因二是EMI的问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有一个低阻的返回通道（信号地），就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。
RS485常见的4大故障及6大处理方法，30年弱电维修技师经验总结！
RS485常见的4大故障及6大处理方法，30年弱电维修技师经验总结！弱电智能工程中经常提到的RS485控制线，那么什么是RS485总线呢？如何解决RS485的常见问题？今天，就来给大家详细讲一下RS485总线的含义以及RS485常见的故障与解决方法。
一、什么是RS485总线？多点数据、模拟信号或开关信号通常在工业现场中用到。
一般使用RS485总线，RS-485采用半双工工作模式，支持多点数据通信。
RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线结构。
也就是说，总线用于串联所有节点，不支持环形或星形网络。
RS485没有特定的物理形状。
根据工程实际情况来采用的接口，RS485采用差分信号负逻辑，+2V ~ +6V表示“0”，-6V~- 2V表示“1”。
RS485有两种接线方式：双线制和四线制。
四线制系统只能实现点对点通信，现在很少使用。
现在，双线接线方式被广泛使用。
这种布线方法是一种总线拓扑结构，可以在同一总线上连接多达32个节点。
二、如何预防故障的发生呢？为了减少通信故障，提出以下建议。
1、建议用户使用和购买制造商提供的485个转换器或制造商指定的推荐品牌的485个转换器。
2、制造商将对与之匹配的485转换器进行大量测试工作，并要求485转换器制造商根据其固定的性能参数进行生产和质量检查，因此它与门禁设备具有更好的兼容性。
不要贪图从其他制造商那里廉价购买485个转换器。
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485总线的长线路、重载的工程项目采用科学的、预留的解决方案。
5、如果通信距离太长，如超过500米，建议使用中继器或485集线器来解决问题。
6、如果负载过多，例如总线上的负载超过30个，建议使用485HUB来解决问题。
7、现场调试用的调试设备要带齐。
现场调试必须携带几个能够连接长距离和多负载的转换器、一个常用的笔记本电脑、一个用于测试开路的万用表和几个120欧姆的终端电阻。
485隔离模块应用遇到问题无法解决？
485隔离模块应用遇到问题无法解决？一、引言在使用总线通讯模块时，工程师常常会遇到产品失效的情况，无法找到对应的解决方案。
本文将对隔离收发模块应用时可能遇到的常见问题进行梳理，进行原因分析并提供对应解决方案。
二、485通讯总线架构组成在分析问题原因、确定解决方案之前，首先需要对产品的架构组成具备一定的了解。
以隔离485通讯模块为例，产品可以分为以下三个部分。
三、如何测试485通讯模块？在遇到失效情况时，首先需要对产品进行测试，以下为常见测试排查问题的方法：1）输入端：测试VCC输入电压是否正确，测试RE/DE/TXD/RXD 电压/阻抗是否正确。
2）输出端：测试Viso输出电压是否正确，测试AB引脚对地阻抗/电平是否正确。
3）信号传输：给TXD信号，测试TXD引脚电平/AB差分电平是否正确及传输波形是否有失真、干扰等。
4）给AB差分信号，测试AB引脚电平/RXD输出是否正确及传输波形是否有失真、干扰等。
此外，不具备搭建单体测试环境时，直接用万用表、示波器在整机上测试也可达到类似测试效果，注意测试时尽量接近产品引脚位置测试。
如下是正常485收发的实测通信较好的波形可做参考对比。
四、常见的典型问题与解决对策根据测试排查到具体问题的位置后，可参考以下对应解决方案。
五、小结选择成熟稳定的品牌产品，可以规避质量风险；选择合适的产品型号、应用更匹配，可以规避应用短板。
金升阳在工业隔离总线485/CAN/232收发产品上有着完善的布局，目前已发展到R5系列，产品体积符合RoHS标准--芯片级SOIC封装，在芯片内部集成了电源隔离+信号隔离方案，同步也对外提供自主研发的IC配套方案。
金升阳信号通讯模块发展历程金升阳隔离收发模块及IC有成熟的方案，在生产工艺、质量管控上，销售业务、技术支持服务周到，为客户提供一站式电源及信号接口解决方案。
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！【导读】做电气自动化工程很多时候会接触到RS485通讯，很多新手不是很了解，今天我们就来聊聊RS485相关的应用，你会发现里面的知识确实有不少，那么我们就选择一些平时在工程中会考虑到的问题供大家参考。
（一）什么是RS485总线？工业现场经常要采集多点数据，模拟信号或开关信号，一般用到RS485总线，RS-485采用半双工工作方式，支持多点数据通信。
RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。
即采用一条总线将各个节点串接起来，不支持环形或星型网络。
RS485无具体的物理形状，根据工程的实际情况而采用的接口，RS485采用差分信号负逻辑，＋2V～＋6V表示'0'，- 6V～- 2V表示'1'。
RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。
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。
（二）RS485线缆与传输距离在一般场合采用普通的双绞线就可以，在要求比较高的环境下可以采用带屏蔽层的同轴电缆。
在使用RS485接口时，对于特定的传输线路，从RS485接口到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度与信号传输的波特率成反比，这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所影响。
理论上RS485的最长传输距离能达到1200米，但在实际应用中传输的距离要比1200米短，具体能传输多远视周围环境而定。
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。
RS485总线常见故障及排除方法
RS485总线常见故障及排除方法在各种现场中，485总线应用的非常的广泛，但是485总线比较容易出现故障，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：1.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。
2.在工业现场当中，现场情况非常复杂，各个节点之间存在很高的共模电压，485接口使用的是差分传输方式，有抗共模干扰能力，但是当共模电压大于+12V 或者小于-9V时，超过485接收器的极限接收电压。
接收器就无法工作，甚至可能会烧毁芯片和一起设备。
可以在485总线中使用深圳市富永通科技有限公司的485光隔离中继器，将485信号及电源完全隔离，从而消除共模电压的影响。
3.485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。
相关接线方法可以参考网页:120欧姆电阻的接法.4.485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，使用深圳市富永通科技有限公司的485中继器可以作出一个485总线的分叉。
如果施工过程中要求使用星型拓扑结构，可以使用深圳市富永通科技有限公司的485集线器可以解决这个问题。
5.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设备比较多的话，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。
RS485接口容易损坏的原因和解决办法
RS485接口容易损坏的原因和解决办法西门子S7-200PLC RS485接口容易损坏的原因和解决办法一、 S7-200PLC内部RS485接口电路图：图中R1、R2是阻值为10欧的普通电阻，其作用是防止RS485信号D+和D-短路时产生过电流烧坏芯片，Z1、Z2是钳制电压为6V，最大电流为10A的齐纳二极管，24V电源和5V电源共地未经隔离，当D+或D-线上有共模干扰电压灌入时，由桥式整流电路和Z1、Z2可将共模电压钳制在±6.7V，从而保护RS485芯片SN75176（RS485芯片的允许共模输入电压范围为：-7V～+12V）。
该保护电路能承受共模干扰电压功率为60W，保护电路和芯片内部没有防静电措施。
二、常发生的故障现象分析：当PLC的RS485口经非隔离的PC/PPI电缆与电脑连接、PLC与PLC之间连接或PLC与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生，较常见的损坏情况如下：●R1或R2被烧断，Z1、Z1和SN75176完好。
这是由于有较大的瞬态干扰电流经R1或R2、桥式整流、Z1或Z1到地，Z1、Z2能承受最大10A电流的冲击，而该电流在R1或R2上产生的瞬态功率为：102×10=1000W，当然会将其烧断。
●SN75176损坏，R1、R2和Z1、Z2完好。
这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于Z1、Z2的动作速度造成的，静电无处不在，仅人体模式也会产生±15kV的静电。
●Z1或Z2、SN75176损坏，R1和R2完好。
这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将Z1或Z2和SN75176击穿，由于电流较小和发生时间较短因而R1、R2不至于发热烧断。
由以上分析得知PLC接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成，产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂，如由于PLC内部24V电源和5V电源共地，24V电源的输出端子L+、M为其它设备混合供电可能导致地电位变化，从而造成共模电压超出允许范围。
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。
RS485总线通信异常分析及解决方法
RS485总线通信异常分析及解决方法
李荫珑;丘珊珊
【期刊名称】《质量与认证》
【年(卷),期】2021()S01
【摘要】本文针对RS485总线通信系统中出现的通信异常现象,从原理、测试进行深刻分析,通信异常的主要原因为RS485总线上空闲期内总线状态不确定,导致接收方在发送方发送数据前就已经开始接收数据,因此接收数据包并非发送方的数据,从而导致接收数据包异常,造成RS485通信系统的紊乱。
因此,需要在RS485通信系统中作相应的处理,以解决此通信异常问题,本文提供硬件及软件两种处理方案,根据实际分析、运用及测试确定该方案可有效解决通信异常问题,稳定RS485通信系统。
【总页数】3页(P123-125)
【作者】李荫珑;丘珊珊
【作者单位】珠海格力电器股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN914;TP336
【相关文献】
1.基于RS485总线的主从通信方法
2.基于Modbus协议的RS485总线通信在唰唛机的设计
3.不定期受控RS485总线通信方式在煤矿安全
监控系统中的应用4.基于高速串行总线的分布式RS485串口通信接口设计
5.1553B总线与RS485总线通信转接系统的设计
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应对RS485组网通信的失效问题
目前在主从式架构的监控系统中，大多数主控端DVR主机是通过RS485总线来进行从属端设备的控制通信，例如云台、PTZ镜头或其他辅助设备。
RS485通信具有低成本、架构简单、可靠性高及抗干扰能力强等诸多优点，但有个缺点就是其有极性的接口容易因极性反接而造成通信失效或接口损毁。
由目前组网的情况来看，在大型组网布线时约有二至三成的通信失效原因都是因其有极性接口反接所致。
在实际的组网布线时，总线型布线、串联型布线和星型布线一起混用组网很容易造成接口极性接错（如图1所示），从而造成通信失效。
图1：监控系统大型组网布线混接图。
从2010年开始，安防监控每年达到30%的高速成长。
在中国，到2015年，安防监控的产业产值将高达5000亿人民币。
其中。
采用RS485作为总线通信的监控系统如果能够解决极性接口问题，将会节省可观的人力调试及系统维护成本。
因此，使用无极性RS485通信芯片来完成无极性组网通信的重要性及迫切性与日俱增。
晶焱科技的无极性RS485通信芯片（AZRS5485）采标准SOP8封装，内置极性检测与判断电路。
当内部电路判断完成后，即自我进行极性的校正动作。
该动作全部在芯片内部完成，不用外接额外硬件或软件来达到无极性接口要求。
AZRS5485的无极性功能可谓即插即用，不用专业的施工人员也可任意的接线。
这极
大提高了组网效率。
除此之外，AZRS5485还提供强大的系统级静电放电（ESD）防护能力。
IEC 61000-4-2接触放电模式可高达±20kV,提升了RS485接口的可靠性。
有极性RS485通信网络接口反接的解决方法
硬件判断，人工修正：在RS485通信接口对地外接发光二极管（LED），然后人工判断极性连接是否正确。
如果接错再由人工通过开关将极性调整回来。
其缺点是需额外的LED、开关及专业的施工调试人员。
软件判断，自动修正：在软件通信前要多一段极性确认的程序。
由主控端发送检测信号，从属端收到检测信号要发回握手信号做响应。
若在设定时间内，主控端仍未收到从属端的响应信号，则主控端会判定从属端线路连接错误。
主控端会发出控制信号改变从属端外部的电磁继电器开关，将接口连接线路做修正再进行检测动作。
其缺点是需要额外的电磁继电器与软件极性确认的程序。
编码传输：将转输信号进行曼切斯特编码或差分曼切斯特编码后，即可实现无极性连接。
其缺点是需在MCU 的UART与RS485芯片之间增加时钟芯片与编码及译码电路芯片。
AZRS5485无极性实现方法
AZRS5485具有内置极性检测与判断电路。
它不用外接硬件来人工判断极性，也无需透过软件配合MCU做主从式架构的极性判断程序，更不用多余的芯片来完成复杂的信号编码与译码。
只要芯片一上电或是RS485通信接口完成连接，内置的极性检测与判断电路就会自动进行检测与判断，然后会发送控制信号通知发射器与接收器告知接口极性是否连接正确。
若是连接错误，AZRS5485可自动在内部进行极性的校正。
它也省去了外部的开关与电磁继电器做极性切换的动作。
如图2所示，施工者可以不用是专业人员，未受过训练的非专业人员也可以任意地进行接口信号的连接。
该方法完全不用考虑极性的问题，不用任何额外多余的硬件、软件或编码，全部的检测、判断与校正动作都在AZRS5485芯片内自行完成。
图2：AZRS5485功能模块图与管脚图。
AZRS5485无极性RS485芯片特性
AZRS5485是一颗半双工、无极性的5V RS485通信芯片，内置极性检测与判断电路加上自我极性校正功能。
只要将差分平衡式接口引脚（A、B）任意接上RS485接口即可，不用再多花时间确认接口极性或是接口色差线。
只要一块芯片上电，AZRS5485就立刻实时地自动完成极性的检测与判断，然后进行极性的校正。
不仅如此而已，AZRS5485还可无需系统重置，只要接口引脚一接上就会重新进行极性的检测和判断，然后进行极性的校正。
这样设计是为了现场布线施工若发生掉线，只需再重新锁上即可，不需要锁上以后又再重置系统才能重新检测、判断和校正。
最后，在无极性的系统中需要有一个有极性的装置定义极性后，其他无极性设备即可任意连接进行无极性RS485网络通信。
AZRS5485采用SOP_8标准封装与标准，引脚兼容于现行的标准RS485通信芯片。
其电气特性完全符合
EIA/TIA-485标准。
AZRS5485发射端TX在不同的共模电压（VCM=-7~12V）下，仍可正常的输出VOD=2V的差分平衡式信号。
其还有短路电流过大的电流限制保护及短路电流过久过热的热关断两阶段保护，以确保芯片不会烧毁。
AZRS5485在接收端RX的相同设计在不同的共模电压（VCM=-7~12V）下，将接收端RX的临界电压设计在-50mV~-200mV之间，使其可以达到失效安全的要求（RS485网络开路、短路或空闲状态下，RX接收器输出仍为高电平，不会产生误动作）。
AZRS5485无极性RS485芯片ESD静电放电防护能力
在传统的RS485收发器中，传输线接口A、B两端会有HBM 15kV的规格。
但在实际应用上，这样的防护是不够的。
因此，AZRS5485在外部接口A、B端内置了瞬态电压抑制二极管（TVS）来防止浪涌电压并提供系统级静电放电保护，从而使得传输接口A、B端得到更完整的保护。
ESD的规格如下：IEC 61000-4-2,接触放电模式±20kV;IEC 61000-4-2, 空气放电模式±20kV（表1）。
表1：AZRS5485特性列表。
AZRS5485极大地提升了监控系统RS485接口的可靠度，无需再为系统ESD外挂额外的保护器件。
除了传输端口A、B具有完整的ESD防护外，AZRS5485更是每一引脚均可达到器件级ESD JEDEC人体模型（HBM）±8kV的保护，与工业级应用的机器模式（MM）±800V的保护，使其应用具有最高的安全性。
在芯片自我防护方面，AZRS5485的充电器件模式（CDM）达到±1kV.这可让芯片在因制程环境不良而累积过多电荷时，有强大的自我保护能力。
在稳定性及可靠性上，其抗闩锁能力高达400mA,可以使用在高噪声的环境下而无虞。
无极性RS485通信网络施工建议
使用无极性RS485通信网络就可免除施工及维护的烦恼。
它可使用在完全无极性的通信网络或是混合有极性网络与无极性监控设备中，如图3所示。
图3：无极性、有极性及无极性有极性混合型RS485通信网络示意图。
无极性监控设备硬件建议包括：无极性RS485监控设备接口不可接上拉下拉电阻，如图4所示。
一条无极性RS485通信网络上须有一组上拉下拉电阻定义极性，建议放置于DVR主机内。
图4：无极性RS485芯片与有极性RS485芯片外部应用电路比较。
施工接线配合建议包括：建议先接通DVR主机的电源（定义极性的上拉下拉电阻置于DVR主机内），再接通监控设备的电源，反之亦可。
现有的RS485总线加无极性RS485监控设备，建议可先将A、B接上总线后，再打开监控设备的电源，但反之亦可。
无极性RS485监控设备在上电接线后，发生A、B掉线的状况时，只需将A、B接回即可，不必重新启动电源。
AZRS485 5V RS-485（内置系统级静电放电防护TVS）：AZRS485 5V电源半双工RS-485收发器，将外部原先置于系统PCB上的TVS集成到RS485收发器内。
单独一颗AZRS485即可对抗系统级静电放电（IEC 61000-4-2接触放电±15kV），无需再外挂额外的保护器件。
适合有极性智能电表使用。
表2：晶焱科技RS-485产品列表。
AZRS3078 3.3V RS-485（内置系统级静电放电防护TVS）：AZRS3078是3.3V电源高速半双工RS-485收发器。
其同样内置了TVS,全部的电气规格均符合RS485标准规格，相当适合IP CAM使用。
AZRS3082,AZRS3088 5V RS-485（内置强大的雷击防护TVS）：AZRS3082及AZRS3088 将防护能力再次大幅提升。
除了将原先系统级静电放电防护提高到IEC 61000-4-2接触放电±30kV外，再内置了强大的雷击防护（IEC 61000-4-5浪涌±30A）。
其优越的静态耗电及超低的等待耗电，符合目前节能减碳的环保政策。
所以AZRS3082、AZRS3088是诉求高性能、高稳定性和高安全性的RS485收发器。
（注：本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。
请预览后才下载，期待你的好评与关注！）。