在要求通信距離為幾十米到上千米時,廣泛采用RS-485串行總線標(biāo)準(zhǔn)。RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收,因此具有抑制共模干擾的能力。RS-485用于多點互連時非常方便,可以省掉許多信號線。但我們?nèi)绾螌崿F(xiàn)RS-485總線的隔離并實現(xiàn)穩(wěn)定性呢?
首先,先提幾個關(guān)于485總線的幾個概念:
1、485總線的通訊距離可以達(dá)到1200米?
根據(jù)485總線結(jié)構(gòu)理論,在理想環(huán)境的前提下,485總線傳輸距離可以達(dá)到1200米。其條件是通訊線材達(dá)標(biāo),波特率為9600,只負(fù)載一臺485設(shè)備,才能使得通訊距離達(dá)到1200米,所以通常485總線實際的穩(wěn)定的通訊距離往往達(dá)不到1200米。如果負(fù)載485設(shè)備多,線材阻抗不合乎標(biāo)準(zhǔn),線徑過細(xì),轉(zhuǎn)換器品質(zhì)不良,設(shè)備防雷保護復(fù)雜和波特率的提高等等因素都會降低通訊距離。
2、485總線可以帶128臺設(shè)備進行通訊?
其實并不是所有485轉(zhuǎn)換器都能夠帶128臺設(shè)備的,要根據(jù)485轉(zhuǎn)換器內(nèi)芯片的型號和485設(shè)備芯片的型號來判斷,只能按照指標(biāo)較低的芯片來確定其負(fù)載能力。一般485芯片負(fù)載能力有三個級別――32臺、128臺和256臺。。此外理論上的標(biāo)稱往往實際上是達(dá)不到的,通訊距離越長、波特率越高、線徑越細(xì)、線材質(zhì)量越差、轉(zhuǎn)換器品質(zhì)越差、轉(zhuǎn)換器電能供應(yīng)不足(無源轉(zhuǎn)換器)、防雷保護越強,這些都會降低真實負(fù)載數(shù)量。
3、485總線是一種最簡單、最穩(wěn)定、最成熟的工業(yè)總線結(jié)構(gòu)?
這種概念是錯誤的。485總線是一種用于設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的、經(jīng)濟型的、傳統(tǒng)的工業(yè)總線方式。其通訊質(zhì)量需要根據(jù)施工經(jīng)驗進行調(diào)試和測試采。485總線雖然簡單,但也必須嚴(yán)格按照安裝施工規(guī)范進行布線。
所以,在485總線系統(tǒng)施工時必須嚴(yán)格按照施工規(guī)范施工,特別應(yīng)注意下面幾點:
① 485+和485-數(shù)據(jù)線一定要互為雙絞。
② 布線一定要布多股屏蔽雙絞線。多股是為了備用,屏蔽是為了便于出現(xiàn)特殊情況時調(diào)試,雙絞是因為485通訊采用差模通訊原理,雙絞的抗干擾性較好。不采用雙絞線是錯誤的。
③ 485總線一定要用手牽手式的總線結(jié)構(gòu),堅決避免星型連接和分叉連接。
④ 設(shè)備供電的交流電及機箱一定要真實接地,而且接地良好。有很多地方表面上有三角插座,其實根本沒有接地,接地良好可以防止設(shè)備被雷擊、浪涌沖擊。靜電累積時可以配合設(shè)備的防雷設(shè)計較好地釋放能量,保護485總線設(shè)備和相關(guān)芯片不受傷害。
⑤ 為避免強電對其干擾,485總線應(yīng)避免和強電走在一起。
另外,在調(diào)試前首先要確保設(shè)備接線正確,且施工合乎規(guī)范。我們可以根據(jù)遇到的問題采用下面幾種調(diào)試方法:
① 共地法: 用1條線或者屏蔽線將所有485設(shè)備的GND地連接起來,這樣可以避免所有設(shè)備之間存在影響通訊的電勢差。
② 終端電阻法: 在最后一臺485設(shè)備的485+和485-上并接120歐姆的終端電阻來改善通訊質(zhì)量。
③ 中間分段斷開法: 通過從中間斷開來檢查是否設(shè)備負(fù)載過多、通訊距離過長、某臺設(shè)備對整個通訊線路的影響等。
④ 單獨拉線法: 單獨簡易拉一條線到設(shè)備,這樣可以用來排除是否是布線引起了通訊故障。
⑤ 更換轉(zhuǎn)換器法: 隨身攜帶幾個轉(zhuǎn)換器,這樣可以排除是否是轉(zhuǎn)換器質(zhì)量問題影響了通訊質(zhì)量。
⑥ 筆記本調(diào)試法: 先自己隨身攜帶的電腦筆記本是通訊正常的設(shè)備,用它來替換客戶電腦進行通訊,如果正常,則表明客戶的電腦的串口有可能被損害或者受傷。
在實際使用中,采用485總線結(jié)構(gòu)常見幾種通訊故障如下:
① 通訊不上,無反應(yīng)。
② 可以上傳數(shù)據(jù),但不可以下載數(shù)據(jù)。
③ 通訊時系統(tǒng)提示受到干擾,或者不通訊時通訊指示燈也不停地閃爍。
④ 有時能通訊上,有時通訊不上,有的指令可以通,有的指令不可以通。
怎么解決上述故障呢?從為減少通信故障角度,我們提供以下幾條建議和忠告供參考:
① 建議用戶使用和購買門禁廠家提供的485轉(zhuǎn)換器或者廠家指定推薦品牌的485轉(zhuǎn)換器。
② 禁廠家會對與其配套的485轉(zhuǎn)換器做大量的測試工作,并且會要求485轉(zhuǎn)換器生產(chǎn)廠家按照其固定的性能參數(shù)進行生產(chǎn)和品質(zhì)檢測,所以它與門禁設(shè)備具備較好的兼容性。千萬不要貪圖便宜購買雜牌廠家的485轉(zhuǎn)換器。
③ 嚴(yán)格按照485總線的施工規(guī)范進行施工,杜絕任何僥幸心理。
④對線路較長、負(fù)載較多的485總線工程采用科學(xué)的、有預(yù)留的解決方案。
⑤ 如果通訊距離過長, 如超500米,建議采用中繼器或485HUB來解決。
⑥ 如果負(fù)載數(shù)過多,如一條總線上超過30臺,建議采用485HUB來解決問題。
⑦現(xiàn)場調(diào)試帶齊調(diào)試設(shè)備。現(xiàn)場調(diào)試一定要隨身攜帶幾個可以接長距離和多負(fù)載的轉(zhuǎn)換器、一臺常用的電腦筆記本、測試通路斷路的萬用表,幾個120歐姆的終端電阻。