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RS-485網(wǎng)絡(luò)配置

(發(fā)布日期：2006-11-24 15:05:11) 來(lái)源：

　 RS-485網(wǎng)絡(luò)配置

1、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)
　　網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)與所選RS-485芯片驅(qū)動(dòng)能力和接收器的輸入阻抗有關(guān)，如75LBC184標(biāo)稱最大值為64點(diǎn)，SP485R
標(biāo)稱最大值為400點(diǎn)。實(shí)際使用時(shí)，因線纜長(zhǎng)度、線徑、網(wǎng)絡(luò)分布、傳輸速率不同，實(shí)際節(jié)點(diǎn)數(shù)均達(dá)不到理論
值。例如75LBC184運(yùn)用在500m分布的RS-485網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)數(shù)超過(guò)50或速率大于9.6kb/s時(shí)，工作可靠性明顯下降。
通常推薦節(jié)點(diǎn)數(shù)按RS-485芯片最大值的70%選取，傳輸速率在1200~9600b/s之間選取。通信距離1km以內(nèi)，從通
信效率、節(jié)點(diǎn)數(shù)、通信距離等綜合考慮選用4800b/s最佳。通信距離1km以上時(shí)，應(yīng)考慮通過(guò)增加中繼模塊或降
低速率的方法提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性。
2、節(jié)點(diǎn)與主干距離
　　理論上講，RS-485節(jié)點(diǎn)與主干之間距離（T頭，也稱引出線）越短越好。T頭小于10m的節(jié)點(diǎn)采用T型，連接　
對(duì)網(wǎng)絡(luò)匹配并無(wú)太大影響，可放心使用，但對(duì)于節(jié)點(diǎn)間距非常小（小于1m，如LED模塊組合屏）應(yīng)采用星型連
接，若采用T型或串珠型連接就不能正常工作。RS-485是一種半雙工結(jié)構(gòu)通信總線，大多用于一對(duì)多點(diǎn)的通信
系統(tǒng)，因此主機(jī)（PC）應(yīng)置于一端，不要置于中間而形成主干的T型分布。
3、總線穩(wěn)態(tài)控制（握手信號(hào)）
　　大多數(shù)使用者選擇在數(shù)據(jù)發(fā)送前1ms將收發(fā)控制端TC置成高電平，使總線進(jìn)入穩(wěn)定的發(fā)送狀態(tài)后才發(fā)送數(shù)
據(jù)；數(shù)據(jù)發(fā)送完畢再延遲1ms后置TC端成低電平，使可靠發(fā)送完畢后才轉(zhuǎn)入接收狀態(tài)。據(jù)測(cè)試使用TC端的延時(shí)
有4個(gè)機(jī)器周期已滿足要求；
4、為保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，對(duì)每個(gè)字節(jié)進(jìn)行校驗(yàn)的同時(shí)，應(yīng)盡量減少特征字和校驗(yàn)字
　　慣用的數(shù)據(jù)包格式由引導(dǎo)碼、長(zhǎng)度碼、地址碼、命令碼、數(shù)據(jù)、校驗(yàn)碼、尾碼組成，每個(gè)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度達(dá)
20~30字節(jié)。在RS-485系統(tǒng)中這樣的協(xié)議不太簡(jiǎn)練。推薦用戶使用MODBUS協(xié)議，該協(xié)議已廣泛應(yīng)用于水利、水
文、電力等行業(yè)設(shè)備及系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中。
5、RS-485接口電路的電源、接地
　　對(duì)于由MCU結(jié)合RS-485微系統(tǒng)組建的測(cè)控網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)優(yōu)先采用各微系統(tǒng)獨(dú)立供電方案，最好不要采用一臺(tái)大
電源給微系統(tǒng)并聯(lián)供電，同時(shí)電源線（交直流）不能與RS-485信號(hào)線共用同一股多芯電纜。RS-485信號(hào)線宜選
用截面積0.75mm2以上雙絞線而不是平直線。同時(shí)屏蔽線要接地。
6、光電隔離
　　在某些工業(yè)控制領(lǐng)域，由于現(xiàn)場(chǎng)情況十分復(fù)雜，各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間存在很高的共模電壓。雖然RS-485接口采用
的是差分傳輸方式，具有一定的抗共模干擾的能力，但當(dāng)共模電壓超過(guò)RS-485接收器的極限接收電壓，即大于
+12V或小于－7V時(shí)，接收器就再也無(wú)法正常工作了，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)䶮龤酒蛢x器設(shè)備。
　　解決此類問(wèn)題的方法是通過(guò)DC-DC將系統(tǒng)電源和RS-485收發(fā)器的電源隔離；通過(guò)光耦將信號(hào)隔離，徹底消
除共模電壓的影響。
7、RS-485系統(tǒng)的常見(jiàn)故障及處理方法

　　 RS-485是一種低成本、易操作的通信系統(tǒng)，但是穩(wěn)定性弱同時(shí)相互牽制性強(qiáng)，通常有一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障會(huì)
導(dǎo)致系統(tǒng)整體或局部的癱瘓，而且又難以判斷。故向讀者介紹一些維護(hù)RS-485的常用方法。
　　 1、若出現(xiàn)系統(tǒng)完全癱瘓，大多因?yàn)槟彻?jié)點(diǎn)芯片的VA、VB對(duì)電源擊穿，使用萬(wàn)用表測(cè)VA、VB間差模電壓為
零，而對(duì)地的共模電壓大于3V，此時(shí)可通過(guò)測(cè)共模電壓大小來(lái)排查，共模電壓越大說(shuō)明離故障點(diǎn)越近，反之越
遠(yuǎn)；
　　 2、總線連續(xù)幾個(gè)節(jié)點(diǎn)不能正常工作。一般是由其中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障導(dǎo)致的。一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障會(huì)導(dǎo)致鄰近的
2～3個(gè)節(jié)點(diǎn)（一般為后續(xù)）無(wú)法通信，因此將其逐一與總線脫離，如某節(jié)點(diǎn)脫離后總線能恢復(fù)正常，說(shuō)明該節(jié)
點(diǎn)故障；
　　 3、集中供電的RS-485系統(tǒng)在上電時(shí)常常出現(xiàn)部分節(jié)點(diǎn)不正常，但每次又不完全一樣。這是由于對(duì)RS-485
的收發(fā)控制端TC設(shè)計(jì)不合理，造成微系統(tǒng)上電時(shí)節(jié)點(diǎn)收發(fā)狀態(tài)混亂從而導(dǎo)致總線堵塞。改進(jìn)的方法是將各微系
統(tǒng)加裝電源開關(guān)然后分別上電；
　　 4、系統(tǒng)基本正常但偶爾會(huì)出現(xiàn)通信失敗。一般是由于網(wǎng)絡(luò)施工不合理導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性處于臨界狀態(tài)，最
好改變走線或增加中繼模塊。應(yīng)急方法之一是將出現(xiàn)失敗的節(jié)點(diǎn)更換成性能更優(yōu)異的芯片；
　　 5、因MCU故障導(dǎo)致TC端處于長(zhǎng)發(fā)狀態(tài)而將總線拉死一片。提醒讀者不要忘記對(duì)TC端的檢查。盡管RS-485
規(guī)定差模電壓大于200mV即能正常工作。但實(shí)際測(cè)量：一個(gè)運(yùn)行良好的系統(tǒng)其差模電壓一般在1.2V左右（因網(wǎng)
絡(luò)分布、速率的差異有可能使差模電壓在0.8~1.5V范圍內(nèi)）。
　　 6、最后還有一點(diǎn)常見(jiàn)的問(wèn)題就是：波特率、校驗(yàn)的設(shè)置要一致；地址碼不要重復(fù)。

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