485通讯不稳定的问题(具体表现为有时能通讯上,有时通讯不上)

RS485在连接设备过多、通讯距离过长、双绞线质量差,接线不规范等,都会导致通讯不稳定的问题。

解决方案:

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。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。
三、推荐几种调试方法:
    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。
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。

四、建议和忠告
    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。
为减少通信故障提出下面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、门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。
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。

PS:理论和实践总是有差距的,理论只是一个参考,具体的项目应用中,要在不违背基本理论的前提下,具体问题具体分析!

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。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,建议使用深圳市富永通科技有限公司的485中继器或者485集线器来提供485总线的负载能力。

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