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RS-485網絡配置

(發布日期：2006-11-24 15:05:11) 來源：

　 RS-485網絡配置

1、網絡節點數
　　網絡節點數與所選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、網絡分布、傳輸速率不同，實際節點數均達不到理論
值。例如75LBC184運用在500m分布的RS-485網絡上節點數超過50或速率大于9.6kb/s時，工作可靠性明顯下降。
通常推薦節點數按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，從通
信效率、節點數、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據傳輸可靠性。
2、節點與主干距離
　　理論上講，RS-485節點與主干之間距離（T頭，也稱引出線）越短越好。T頭小于10m的節點采用T型，連接　
對網絡匹配并無太大影響，可放心使用，但對于節點間距非常小（小于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，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、總線穩態控制（握手信號）
　　大多數使用者選擇在數據發送前1ms將收發控制端TC置成高電平，使總線進入穩定的發送狀態后才發送數
據；數據發送完畢再延遲1ms后置TC端成低電平，使可靠發送完畢后才轉入接收狀態。據測試使用TC端的延時
有4個機器周期已滿足要求；
4、為保證數據傳輸質量，對每個字節進行校驗的同時，應盡量減少特征字和校驗字
　　慣用的數據包格式由引導碼、長度碼、地址碼、命令碼、數據、校驗碼、尾碼組成，每個數據包長度達
20~30字節。在RS-485系統中這樣的協議不太簡練。推薦用戶使用MODBUS協議，該協議已廣泛應用于水利、水
文、電力等行業設備及系統的國際標準中。
5、RS-485接口電路的電源、接地
　　對于由MCU結合RS-485微系統組建的測控網絡，應優先采用各微系統獨立供電方案，最好不要采用一臺大
電源給微系統并聯供電，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
　　在某些工業控制領域，由于現場情況十分復雜，各個節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將系統電源和RS-485收發器的電源隔離；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，但是穩定性弱同時相互牽制性強，通常有一個節點出現故障會
導致系統整體或局部的癱瘓，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、若出現系統完全癱瘓，大多因為某節點芯片的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、總線連續幾個節點不能正常工作。一般是由其中的一個節點故障導致的。一個節點故障會導致鄰近的
2～3個節點（一般為后續）無法通信，因此將其逐一與總線脫離，如某節點脫離后總線能恢復正常，說明該節
點故障；
　　 3、集中供電的RS-485系統在上電時常常出現部分節點不正常，但每次又不完全一樣。這是由于對RS-485
的收發控制端TC設計不合理，造成微系統上電時節點收發狀態混亂從而導致總線堵塞。改進的方法是將各微系
統加裝電源開關然后分別上電；
　　 4、系統基本正常但偶爾會出現通信失敗。一般是由于網絡施工不合理導致系統可靠性處于臨界狀態，最
好改變走線或增加中繼模塊。應急方法之一是將出現失敗的節點更換成性能更優異的芯片；
　　 5、因MCU故障導致TC端處于長發狀態而將總線拉死一片。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其差模電壓一般在1.2V左右（因網
絡分布、速率的差異有可能使差模電壓在0.8~1.5V范圍內）。
　　 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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