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作者：金典高科（北京）科技有限公司时间：2010-04-26阅读次数:11323RS485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。通讯质量是需要根据施工经验进行测试和调试的。485通讯的传输线路为DATA+(TDA)接DATA+，DATA-(TDB)接DATA-，SG接SG（信号地通常没有接，在多数情况下，通讯也能正常，但在现场有共模干扰存在时，可能会出现发出的字符出现在接受缓冲区内的现象，因此根据现场必要时应接上信号地线并良好的接地，可以确保设备被雷击、浪涌冲击、静电累计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）。1.施工前准备充足：凡事预则利，施工前做好充分的准备工作往往可使工程更好的完成，达到事半功倍的效果。1）.常用工具准备：万用表、电烙铁、剥线钳、备用232-485转换器。2）.备用工具准备：串口调试软件、备用长距离通讯线（普通）。3）.现场勘察准备：在施工前要了解清楚现场各方面情况，有无大型变压、高频、无线、射频等电磁干扰源，如果有将要在特定的地方采用相关的对应措施，包括控制的距离、布线的难易度及通讯的维护等预计出大概的线路。2.布线要求：1）.线材要求：布线要求布多股屏蔽双绞线：多股是为了备用，可以减少以后工程维护量。屏蔽是为了出现特殊情况时调试，像现场干扰大时可以用屏蔽线作为地线连接，减少外界电磁干扰。双绞是因为485通讯采用差模通讯原理，双绞的抗干扰性能最好。我们推荐用的屏蔽双绞线的型号为RVSP4*0.5（四芯屏蔽双绞线，每芯由16股的0.2mm的导线组成(RVSP4*0.5)）。注意：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。因为：A.普通网线没有屏蔽层，不能防止共模干扰。B.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。C.网络线为单股的铜线，相比多芯线而言容易断裂。2）.网络要求：标准485网络一般采用手拉手总线式结构走线，尽量不走星型连接和不规则分支连接。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。（应提供一条单一、连续的信号通道作为总线）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。消除共模干扰的方法包括：（1）采用屏蔽双绞线并有效接地。（2）强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽。（3）布线时远离高压线，更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线。（4）采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV)。3）.优化要求：a.当通讯距离较长（1000M）或者负载数量较多（200台）时，可以在最前、尾端的两台控制器的485-和485+之间各并联一个120Ω电阻，或者增加485中继器加强信号源扩大传输距离和带负载能力。b.避免信号线和强电并行走在一起,以免强电对其干扰。3．设备测试步骤及注意事项：在按以上标准步骤将所有的设备接入网络中，一般情况下将机器各参数设置正确所有机器都将正常通讯。如果出现故障请不要慌张，冷静思考、分析检测故障原因：1）.通电前对所以设备进行全面检查，是否电源与地线短路（用万用表测电源对地电阻，如果为0或者很小请检查每台机器电源与地线是否正确规范），在确定没有电源短路的情况下进入第二步。2）.接上电源，观察每台设备是否与正常开机情况一致，如果有非正常显示设备，迅速断掉其电源，并做好相应的故障记录。在确认每台设备开机正常显示情况下进入第三步。3）.将电脑打开，把232-485转换器“232”端接入电脑串口中，并将一卡通设备网络总线插入转换器的“485”这端，仔细观察设备显示区通讯指示灯（TXDRXD）显示情况，如果设备出现红色灯常亮说明该设备的通讯线接反，将设备DATA+与DATA-反接，红灯灭表示正常。如果所有的绿灯全部常亮是232-485转换器损坏，将备用转换器替换观察。观察通讯指示灯正常显示后进入第四步。4）.将发卡器正确连接好，将一卡通软件系统光盘放入电脑光驱，将上位软件安装好，并成功连接后台数据库软件，启动软件生成系统卡、设置卡等系统子卡。确认上位软件安装、连接、生成成功后进入第五步。5）.将系统子卡插入一卡通设备中，并按相关操作设置好同一系统中设备的唯一地址号，不能将两个从机设备设置为同一地址。并做好每台设备的地址记录（最好用标签纸将机号贴在机器不显眼的地方），并对所有的设备模拟测试消费（打卡、消费）。如果发现不能读卡或者其他非正常设备，立即断电卸下此设备并作好相应故障现象说明。确认总线所有机器都能正常消费后进入第六步。6）.在电脑上位软件中，进入设备管理中将之前设置号机器地址加入到设备管理中，并在设备管理区域中对总线通讯信息（例如串口号、通讯波特率（出厂默认为19200））设置正确。并对设备进行通讯（读、设置时间，读、设置费率等通讯操作）。如果所以设备通讯全部正常则恭喜您整个工程已完成了90%，如果出现部分或者全部通讯不正常则进入第四节常见故障处理方法。4．故障检测及处理方法：1）初步观察法：如果所以的设备均不能通讯：重点检查串口是否损坏或者被其他软件占用，波特率是否设置，通讯线连接是否正确（水晶头为2，6脚，485为1，2脚），软件中设备地址是否和消费机机号一致，软件中是否将串口号设为正在使用的串口，是否连接了485转换器。2）仪器测试法：可测1487脚的对地电压，4和8脚不能底于供电电压(-5V)。3)简易测试方法：A．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。B．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。C．中间分段断开法:通过从中间断开来检查是否是设备负载过多通讯距离过长某台设备损害对整个通讯线路的影响等原因。D．单独拉线法:单独简易暂时拉一条线到设备,这样可以用来排除是否是布线引起了通讯故障。E．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。F．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,替换客户电脑,来进行通讯,如果可以,则表明客户的电脑的串口有可能被损害或者受伤。485总线布线规范及总线通讯方式分析时间:2012-07-1014:28:18来源:深圳市宇泰科技有限公司——全球领先智能通讯解决方案提供商！485总线由于其布线简单，稳定可靠从而广泛的应用于视频监控，门禁对讲，楼宇报警等各个领域中，但是，在485总线布线过程中由于有很多不完全准确的概念导致出现很多问题。现在将一些错误的观念作出一些澄清。◆为什么要接地？485收发器(485转换器)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。◆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。◆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。例如门禁系统中，有两个地方应用到485总线。一是计算机到下面挂接的控制器，二是控制器到下面挂接的485读卡器。◆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。◆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。消除共模干扰的方法包括：（1）采用屏蔽双绞线并有效接地（2）强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽（3）布线时远离高压线，更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线（4）不要和电控锁共用同一个电源（5）采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV)◆什么情况下在485总线上要增加终端电阻？一般情况下不需要增加终端电阻，只有在485通信距离超过300米的情况下，要在485通讯的开始端和结束端增加终端电阻。尤其是485总线上设备数量较少时。当设备数量较多时（如超过22台）。一般不需增加终端电阻，因为终端电阻会降低485总线的负载能力。当需要增加终端电阻时，只要将控制器上面的终端电阻跳线置位既可，如果另一端连接的是计算机的话，同时将485转换器的棕色和白色短路。◆如何延长485的通讯距离？485网络的规范之一是1.2公里长度，32个节点数。如果超出了这个限制，那么必须采用485集线器来拓展网络距离或节点数。利用485集线器，可以将一个大型485网络分隔成若干个网段。485集线器就如同485网段之间连接的桥梁。当然每个网段还是遵循上面的485规范，即1.2公里长度，32个节点数。利用485集线器延长网络距离图示：利用485集线器解决485分叉问题，如图所示：利用485集线器构造星型485网络485集线器是485中继器概念的拓广，它不仅解决了多分叉问题，同时也解决了网段之间相互隔离的问题，即某一个网段出现问题（例如短路等），不至于影响到其它网段，从而极大地提高了大型网络的安全性和稳定性。我们可以从局域网从总线型到星型的发展历程，来体会星型布线网络给我们带来的好处。同样，采用485集线器构成的星型485网络也将是485网络发展的一个方向。