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RS-485網(wǎng)絡配置

(發(fā)布日期：2006-11-24 15:05:11) 來源：

　 RS-485網(wǎng)絡配置

1、網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)
　　網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)與所選RS-485芯片驅動能力和接收器的輸入阻抗有關，如75LBC184標稱最大值為64點，SP485R
標稱最大值為400點。實際使用時，因線纜長度、線徑、網(wǎng)絡分布、傳輸速率不同，實際節(jié)點數(shù)均達不到理論
值。例如75LBC184運用在500m分布的RS-485網(wǎng)絡上節(jié)點數(shù)超過50或速率大于9.6kb/s時，工作可靠性明顯下降。
通常推薦節(jié)點數(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，應考慮通過增加中繼模塊或降
低速率的方法提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性。
2、節(jié)點與主干距離
　　理論上講，RS-485節(jié)點與主干之間距離（T頭，也稱引出線）越短越好。T頭小于10m的節(jié)點采用T型，連接　
對網(wǎng)絡匹配并無太大影響，可放心使用，但對于節(jié)點間距非常�。ㄐ∮�1m，如LED模塊組合屏）應采用星型連
接，若采用T型或串珠型連接就不能正常工作。RS-485是一種半雙工結構通信總線，大多用于一對多點的通信
系統(tǒng)，因此主機（PC）應置于一端，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）
　　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)送完畢后才轉入接收狀態(tài)。據(jù)測試使用TC端的延時
有4個機器周期已滿足要求；
4、為保證數(shù)據(jù)傳輸質量，對每個字節(jié)進行校驗的同時，應盡量減少特征字和校驗字
　　慣用的數(shù)據(jù)包格式由引導碼、長度碼、地址碼、命令碼、數(shù)據(jù)、校驗碼、尾碼組成，每個數(shù)據(jù)包長度達
20~30字節(jié)。在RS-485系統(tǒng)中這樣的協(xié)議不太簡練。推薦用戶使用MODBUS協(xié)議，該協(xié)議已廣泛應用于水利、水
文、電力等行業(yè)設備及系統(tǒng)的國際標準中。
5、RS-485接口電路的電源、接地
　　對于由MCU結合RS-485微系統(tǒng)組建的測控網(wǎng)絡，應優(yōu)先采用各微系統(tǒng)獨立供電方案，最好不要采用一臺大
電源給微系統(tǒng)并聯(lián)供電，同時電源線（交直流）不能與RS-485信號線共用同一股多芯電纜。RS-485信號線宜選
用截面積0.75mm2以上雙絞線而不是平直線。同時屏蔽線要接地。
6、光電隔離
　　在某些工業(yè)控制領域，由于現(xiàn)場情況十分復雜，各個節(jié)點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，但當共模電壓超過RS-485接收器的極限接收電壓，即大于
+12V或小于－7V時，接收器就再也無法正常工作了，嚴重時甚至會燒毀芯片和儀器設備。
　　解決此類問題的方法是通過DC-DC將系統(tǒng)電源和RS-485收發(fā)器的電源隔離；通過光耦將信號隔離，徹底消
除共模電壓的影響。
7、RS-485系統(tǒng)的常見故障及處理方法

　　 RS-485是一種低成本、易操作的通信系統(tǒng)，但是穩(wěn)定性弱同時相互牽制性強，通常有一個節(jié)點出現(xiàn)故障會
導致系統(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RS-485的常用方法。
　　 1、若出現(xiàn)系統(tǒng)完全癱瘓，大多因為某節(jié)點芯片的VA、VB對電源擊穿，使用萬用表測VA、VB間差模電壓為
零，而對地的共模電壓大于3V，此時可通過測共模電壓大小來排查，共模電壓越大說明離故障點越近，反之越
遠；
　　 2、總線連續(xù)幾個節(jié)點不能正常工作。一般是由其中的一個節(jié)點故障導致的。一個節(jié)點故障會導致鄰近的
2～3個節(jié)點（一般為后續(xù)）無法通信，因此將其逐一與總線脫離，如某節(jié)點脫離后總線能恢復正常，說明該節(jié)
點故障；
　　 3、集中供電的RS-485系統(tǒng)在上電時常常出現(xiàn)部分節(jié)點不正常，但每次又不完全一樣。這是由于對RS-485
的收發(fā)控制端TC設計不合理，造成微系統(tǒng)上電時節(jié)點收發(fā)狀態(tài)混亂從而導致總線堵塞。改進的方法是將各微系
統(tǒng)加裝電源開關然后分別上電；
　　 4、系統(tǒng)基本正常但偶爾會出現(xiàn)通信失敗。一般是由于網(wǎng)絡施工不合理導致系統(tǒng)可靠性處于臨界狀態(tài)，最
好改變走線或增加中繼模塊。應急方法之一是將出現(xiàn)失敗的節(jié)點更換成性能更優(yōu)異的芯片；
　　 5、因MCU故障導致TC端處于長發(fā)狀態(tài)而將總線拉死一片。提醒讀者不要忘記對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。但實際測量：一個運行良好的系統(tǒng)其差模電壓一般在1.2V左右（因網(wǎng)
絡分布、速率的差異有可能使差模電壓在0.8~1.5V范圍內(nèi)）。
　　 6、最后還有一點常見的問題就是：波特率、校驗的設置要一致；地址碼不要重復。

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