RS485通讯几种常见问题
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RS485总线信号常见故障检测与排查
在通常的RS485总线通信中485中继器、485变换器、485集线器的应用过程普遍面临很多问题,比如:
1.无法通信,
2.没有反应;
3.可以上传数据,但不能下载;
4.通信时,系统提示会受到干扰;
5.或者不通信时,通信灯也继续闪烁。
6.有时不能通信,
7.等等故障。
故障检测与排查:
1.共地法-通过一条线或屏蔽线连接所有RS485设备的gnd,使所有设备之间不存在影响通信的电位差。
2.终端电阻法-在最后RS485设备的485+和485-上连接120欧姆的终端电阻来改善通信质量。
3.中间阶段切断法-从其中断断续续地检查设备负荷过多、通信距离过长、某设备的损害对整个通信线路的影响等原因。
4.单独引线法-单独简单地暂时把一条线拉到设备上,可以排除布线是否引起了通信故障。
5.变换器法的交换-可以随身携带一些变换器,排除变换器的质量问题是否影响了通信质量。
6.笔记本调试法-首先保证自己随身携带的电脑笔记本是通信正常的设备,更换客户的电脑进行通信。
如果可能的话,客户电脑的串行端口可能会受损或受伤。
为了减少485放大器通信故障引起的故障,请参考以下几个建议。
485放大器的故障诊断
01数据通信失败
⏹验证RS485/422输入布线是否正确
⏹确认RS485/422输出接线正确
⏹检查供电是否正常。
⏹确认配线端子已正常连接。
⏹观察接收指示灯时是否闪烁。
⏹检查发送指示灯发送时是否闪烁。
02数据丢失或错误
检查数据通信设备两端的数据速率、格式是否一致
RS485DTU。
在电能表中的应用由于历史的原因,我国在制定DL/T614-1997《电子式多功能电能表》及DL/T645-1997《电子式多功能电能表通讯协议》时将RS-485标准串行通讯接口作为电表的通讯接口,并详细地定义了物理层、链路层、应用层,结束了以前电表厂家规约各不兼容、互相不能抄的尴尬局面。
各电表厂家遵循相同的协议标准对电表进行读写操作,简化了电表抄表应用及维护的工作量。
使得国内的智能电表基本上可以做到互联互通。
但是目前国内的485抄表还存在一些问题,主要是通信成功率低、不能做到即连即通、易损坏等。
RS485通讯接口物理层、链路层及数据传输1.物理层A)共模输入电压:-7V~+12V。
B)差模输入电压:大于0.2V。
C)三态方式输出。
D)半双工通信方式。
E)驱动能力不小于32个同类接口。
F)总线是无源的,由费率装置或数据终端提供电源。
G)逻辑“1”以A、B两线间的电压差为+(2~6)V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(2~6)V表示。
2. 链路层及数据传输通讯链路的建立与解除由主站发出的信息帧来控制,帧的组成如表:由上表可知,帧由起始符、地址域、控制码、数据长度、数据域、校验码及结束符等7个域组成,每部分由若干字节组成。
DL/T645-1997规定,在发送帧信息之前,先发送1~4个字节FEH,其目的是预先拉高控制总线,以唤醒接收方,保障帧信息的顺利接收。
DL/T645-1997规定了主—从结构的半双工通讯方式。
每次通讯都是由主站向从站发出请求命令帧开始,从站根据要求作出响应。
收到命令帧后的响应延时称作帧间延时Td:20ms ≤Td≤500ms。
字节之间停顿时间称作字节间延时Tb:Tb≤500ms。
RS485在电表通讯中的常见问题及解决方案1收发时序不匹配现象1:485通讯不成功,用逻辑分析仪查看,发送的码字正确,电能表返回码字也符合规约。
再细看,主站发送的码字的最后一位同电能表应答的数据帧的第一位之间几乎没有停顿。
RS485 总线常识,RS485 总线常见故障解决办法
rs-485 采用半双工工作方式,支持多点数据通信。
rs-485 总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。
即采用一条总线将各个节点串接起来,
不支持环形或星型网络。
rs-485 采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共
模干扰的能力。
加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mv 的电压,故传输
信号能在千米以外得到恢复。
有些rs-485 收发器修改输入阻抗以便允许将多达8 倍以上的节点数连接到相同总线。
rs-485 最常见的应用是在工业环境下
可编程逻辑控制器内部之间的通信。
1、RS485 总线基本特性
根据RS485 工业总线标准,RS485 工业总线为特性阻抗120Ω 的半双工通讯总线,其最大负载能力为32 个有效负载(包括主控设备与被控
设置)。
2、RS485 总线传输距离。
RS485注意事项1.总线长度和连接设备数量问题一般的RS485标准接口允许连接32个设备(1个主站和31个从站),总线最大长度可达1000米。
但这主要取决于设备内接口芯片的驱动能力(“RS”即“Recommend Standard”,推荐标准)。
如果接口芯片的驱动能力足够大,可以超出这个限制,Modbus协议支持多达247个站点。
如采用公用电话网或无线方式通讯时,Modbus总线事实上是一对一连接,也可以突破标准限制。
相反的情况,如Micro PLC的编程端口也支持Modbus,但只允许连接8个设备和10米总线长度,超出这个限制时,必须通过加装总线隔离盒(如TSXPACC01)达到标准接口的指标。
2.传输线连接问题RS485一般采用屏蔽双绞线作为传输线以总线拓扑或串行方式连接,需注意三点:a. 将屏蔽层连接到独立的系统信号接地线上,切不可连接到电源系统的保护接地线上。
如没有信号接地线,屏蔽层可以暂时悬浮。
b. 用一根低阻线将两个接口的信号公共端(0V)互连,使接口间共模干扰电压被短路,有效地抑制电磁干扰。
这根线可以是屏蔽层。
c. 在传输总线的始端和末端都并接终端电阻,否则信号将在传输线末端产生反射产生错误。
阻值一般取120Ω的电阻(大多数双绞线电缆的特性阻抗在100~120Ω)。
也可以采取RC匹配方式,即在终端电阻上再串联一只电容,这样可以隔断直流成分以节省大部分功率。
电容的取值需要在功耗和匹配质量间进行折衷,典型值是1μF。
第四节 RS422和RS485应用注意要点一、RS422和RS485的连接RS422和RS485总线连接的原则是构建一条单一、连续的信号通道作为总线。
采用一条双绞线(干线),把各个节点串接起来,从总线到每个节点的引出线(支线)应尽量短,以使引出线中的反射信号对总线的影响最低。
图1-8是实际应用中常见的一些错误连接方式(a 、c 、e) 和正确连接方式(b 、d 、f)。
a 、c 、e 这三种连接方式在短距离、低速率条件下仍可能正常工作,但随着通讯距离的延长或通讯速率的提高,其不良影响会越来越严重,主要原因是信号在各支路末端反射后会与原信号叠加,造成信号质量下降。
RS485常见的故障与解决方法一、如何预防故障的发生呢?为减少通信故障提出下面几条建议。
1、建议用户使用和购买厂家提供的485转换器或者厂家指定推荐品牌的485转换器。
2、厂家会对与其配套的485转换器做大量的测试工作,并且会要求485转换器生产厂家按照其固定的性能参数进行生产和品质检测,所以它与门禁设备具备较好的兼容性。
千万不要贪图便宜购买杂牌厂家的485转换器。
3、严格按照485总线的施工规范进行施工,杜绝任何侥幸心理。
4、对线路较长、负载较多的485总线工程采用科学的、有预留的解决方案。
5、如果通讯距离过长,如超500米,建议采用中继器或485HUB来解决。
6、如果负载数过多,如一条总线上超过30台,建议采用485HUB来解决问题。
7、现场调试带齐调试设备。
现场调试一定要随身携带几个可以接长距离和多负载的转换器、一台常用的电脑笔记本、测试通路断路的万用表,几个120欧姆的终端电阻。
二、采用485总线结构常见的几种通讯故障有下面几种?1、通讯不上,无反应。
2、可以上传数据,但不可以下载数据。
3、通讯时系统提示受到干扰,或者不通讯时通讯指示灯也不停地闪烁。
4、有时能通讯上,有时通讯不上,有的指令可以通,有的指令不可以通。
三、出现故障了有哪些调试方法呢?在调试前首先要确保设备接线正确,且施工合乎规范。
可以根据遇到的问题采用下面几种调试方法。
1、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。
2、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。
3、中间分段断开法:通过从中间断开来检查是否设备负载过多、通讯距离过长、某台设备对整个通讯线路的影响等。
4、单独拉线法:单独简易拉一条线到设备,这样可以用来排除是否是布线引起了通讯故障。
5、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。
RS485通讯常见故障、解决方法以及布线安装注意事项!积木式上位机怎么设计?高质量的PLC程序应该从何入手?如何在西门子博途中实现工艺配方?秒懂S7-1500PLC读写SQL微软数据库分享一组污水处理3D画面,谈谈上位机设计原则!【导读】做电气自动化工程很多时候会接触到RS485通讯,很多新手不是很了解,今天我们就来聊聊RS485相关的应用,你会发现里面的知识确实有不少,那么我们就选择一些平时在工程中会考虑到的问题供大家参考。
(一)什么是RS485总线?工业现场经常要采集多点数据,模拟信号或开关信号,一般用到RS485总线,RS-485采用半双工工作方式,支持多点数据通信。
RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。
即采用一条总线将各个节点串接起来,不支持环形或星型网络。
RS485无具体的物理形状,根据工程的实际情况而采用的接口,RS485采用差分信号负逻辑,+2V~+6V表示'0',- 6V~- 2V表示'1'。
RS485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。
根据485总线结构理论,在理想环境的前提下,485总线传输距离可以达到1200米。
其条件是通讯线材优质达标,波特率为9600,只负载一台485设备,才能使得通讯距离达到1200米,所以通常485总线实际的稳定的通讯距离往往达不到1200米。
如果负载485设备多,线材阻抗不合乎标准,线径过细,转换器品质不良,设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。
(二)RS485线缆与传输距离在一般场合采用普通的双绞线就可以,在要求比较高的环境下可以采用带屏蔽层的同轴电缆。
在使用RS485接口时,对于特定的传输线路,从RS485接口到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度与信号传输的波特率成反比,这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所影响。
RS-485总线可靠性的几种方法及常见故障处理在MCU之间中长距离通信的诸多方案中,RS-485因硬件设计简单、控制方便、成本低廉等优点广泛应用于工厂自动化、工业控制、小区监控、水利自动报测等领域。
但RS-485总线在抗干扰、自适应、通信效率等方面仍存在缺陷,一些细节的处理不当常会导致通信失败甚至系统瘫痪等故障,因此提高RS-485总线的运行可靠性至关重要。
一、RS-485接口电路的硬件设计1、总线匹配总线匹配有两种方法,一种是加匹配电阻。
位于总线两端的差分端口,VA与VB之间应跨接120Ω匹配电阻,以减少由于不匹配而引起的反射、吸收噪声,有效地抑制了噪声干扰。
但匹配电阻要消耗较大电流,不适用于功耗限制严格的系统。
另外一种比较省电的匹配方案是RC匹配利用一只电容C隔断直流成分,可以节省大部分功率,但电容C的取值是个难点,需要在功耗和匹配质量间进行折中。
除上述两种外还有一种采用二极管的匹配方案,这种方案虽未实现真正的匹配,但它利用二极管的钳位作用,迅速削弱反射信号达到改善信号质量的目的,节能效果显著。
2、RO及DI端配置上拉电阻异步通信数据以字节的方式传送,在每一个字节传送之前,先要通过一个低电平起始位实现握手。
为防止干扰信号误触发RO(接收器输出)产生负跳变,使接收端MCU进入接收状态,建议RO外接10kΩ上拉电阻。
3、保证系统上电时的RS-485芯片处于接收输入状态对于收发控制端TC建议采用MCU引脚通过反相器进行控制,不宜采用MCU引脚直接进行控制,以防止MCU上电时对总线的干扰。
4、总线隔离RS-485总线为并接式二线制接口,一旦有一只芯片故障就可能将总线“拉死”,因此对其二线口VA、VB与总线之间应加以隔离。
通常在VA、VB与总线之间各串接一只4-10Ω的PTC电阻,同时与地之间各跨接5V的TVS二极管,以消除线路浪涌干扰。
如没有PTC电阻和TVS二极管,可用普通电阻和稳压管代替。
5、合理选用芯片例如,对外置设备为防止强电磁(雷电)冲击,建议选用TI的75LBC184等防雷击芯片,对节点数要求较多的可选用SIPEX的SP485R。
485自收发电路问题
在485通信中,自收发电路是一个重要的组成部分。
自收发电路是指一
种能够在发送和接收之间切换的电路,它实现了半双工的通信模式。
然而,
自收发电路存在一些常见问题,下面将详细介绍。
常见的问题是自收发电路的抗干扰能力不足。
在实际应用中,自收发电
路可能会受到来自外部的电磁干扰或其他干扰源的影响,导致通信质量下降。
为了解决这个问题,我们可以采取一些措施,如优化电路设计、采用抗干扰
材料等。
另一个常见的问题是自收发电路的传输距离限制。
由于信号衰减等因素
的影响,自收发电路的传输距离往往有一定的限制。
这意味着在长距离通信时,可能需要增加中继设备或采用信号放大器来增强信号,以保证通信的稳
定性。
自收发电路还可能存在时序问题。
时序问题是指在发送和接收过程中,
由于时钟差异或其它原因,导致信号的采样和解调出现错误。
针对时序问题,我们可以采用时钟同步算法、引入时钟恢复电路等来进行校正,以确保数据
的准确传输。
自收发电路的功耗也是要考虑的一个问题。
在一些低功耗应用场景下,
如无线传感器网络等,需要尽量降低自收发电路的功耗,以延长电池寿命。
通过使用低功耗的器件、优化电路设计和运行模式等方式,可以有效降低功耗。
485自收发电路存在一些常见问题,如抗干扰能力不足、传输距离限制、时序问题和功耗等。
针对这些问题,我们可以采取相应的措施来解决,并优
化自收发电路的性能,从而提高通信质量。
常见的RS485⽹络故障和处理⽅法讲全了,下次别再傻傻问⽼电⼯了RS485是⼀种低成本、易操作的通信总线,但稳定性差、相互牵制性强,通常有⼀个节点出现故障就会导致系统整体或局部瘫痪,⽽且⼜难以判断故障位置。
RS485使⽤⼀对⾮平衡差分信号,这意味着⽹络中的每⼀个设备都必须通过⼀个信号回路连接到地,以最⼩化数据线上的噪声。
数据传输介质由⼀对双绞线组成,在噪声较⼤的环境中应加上屏蔽层。
以下是常见的RS485⽹络故障和处理⽅法:1、若出现系统完全瘫痪,⼤多因为某节点芯⽚的A、B对电源击穿,使⽤万⽤表测A、B间差模电压为零,⽽对地的共模电压⼤于3V,此时可通过测共模电压⼤⼩来排查,共模电压越⼤说明离故障点越近,反之越远。
不同的制造商A、B线采⽤不同的标签规定,B线应该永远是在空闲状态下电压更⾼的那⼀根,因此,A线相当于负端“-”,B线相当于正端“+”。
可在⽹络空闲的状态下⽤电压表检测,如果B线电压不⽐A线⾼,那么就存在连接问题。
2、总线连续⼏个节点不能正常⼯作,⼀般是由其中的⼀个节点故障导致的。
⼀个节点故障会导致邻近的2~3个节点(⼀般为后续)⽆法通信,因此将其逐⼀与总线脱离,如某节点脱离后总线能恢复正常,说明该节点故障。
为了检查哪⼀个节点停⽌⼯作,需要切断每⼀个节点的电源并将其从⽹络中断开。
使⽤欧姆表测量接收端A与B或“+”与“-”之间的电阻值,故障节点的读数通常⼩于200Ω,⽽⾮故障节点的读数将会⽐400Ω⼤得多。
3、集中供电的RS485总线系统在上电时常出现部分节点不正常的问题,但每次⼜不完全⼀样。
这是由于RS485的收发控制端TC设计不合理,造成⼦系统上电时节点收发状态混乱从⽽导致总线堵塞,改进的⽅法是将各⼦系统加装电源开关分别上电。
4、系统基本正常但偶尔会出现通信失败,⼀般是由于⽹络施⼯不合理导致系统可靠性处于临界状态,最好改变⾛线或增加中继模块。
5、因MCU故障导致TC端处于长发状态⽽将总线拉“死”,此时应对TC端进⾏检查。
隔离器RS485总线通讯系统干扰问题以及解决方式一、关于485总线的几个概念:1、485总线的通讯距离可以达到1200米。
根据485总线结构理论,在理想环境的前提下,485总线传输距离可以达到1200米。
其条件是通讯线材优质达标,波特率为9600,只负载一台485设备,才能使得通讯距离达到1200米,所以通常485总线实际的稳定的通讯距离往往达不到1200米。
如果负载485设备多,线材阻抗不合乎标准,线径过细,转换器品质不良,设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。
2、485总线可以带128台设备进行通讯。
其实并不是所有485转换器都能够带128台设备的,要根据485转换器内芯片的型号和485设备芯片的型号来判断,只能按照指标较低的芯片来确定其负载能力。
一般485芯片负载能力有三个级别――32台、128台和256台。
此外理论上的标称往往实际上是达不到的,通讯距离越长、波特率越高、线径越细、线材质量越差、转换器品质越差、转换器电能供应不足(无源转换器)、防雷保护越强,这些都会降低真实负载数量。
3、485总线是一种最简单、最稳定、最成熟的工业总线结构这种概念是错误的。
485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。
其通讯质量需要根据施工经验进行调试和测试采可以得到保证。
485总线虽然简单,但也必须严格按照安装施工规范进行布线。
二、必须严格按照施工规范施工在485总线系统施工时必须严格按照施工规范施工,特别应注意下面几点。
1、485+和485-数据线一定要互为双绞。
2、布线一定要布多股屏蔽双绞线。
多股是为了备用,屏蔽是为了便于出现特殊情况时调试,双绞是因为485通讯采用差模通讯原理,双绞的抗干扰性较好。
不采用双绞线是错误的。
3、485总线一定要用手牵手式的总线结构,坚决避免星型连接和分叉连接。
4、设备供电的交流电及机箱一定要真实接地,而且接地良好。
有很多地方表面上有三角插座,其实根本没有接地,接地良好可以防止设备被雷击、浪涌冲击。
如何避免RS485通讯布线中的常见问题2023年了,现在通信技术越来越发达,以RS485作为一种常见的通信协议在各个领域得到了广泛应用。
RS485通信协议的优点是它是可靠的、稳定的、高速的、远距离传输的通信技术。
但是,由于使用者在布线实践过程中可能还存在一些误解,导致出现一些常见的问题,它们会严重影响RS485通信的稳定性和可靠性。
那么,本文主要是探讨如何避免在RS485通讯布线中的常见问题。
一、对RS485线路布线的要求为了保证RS485协议的通信稳定性和可靠性,我们需要确保布线的正确性。
这需要注意以下几个方面。
1.布线距离的限制RS485总线是一个多点通信总线,通常只能够在约1200米的范围内运行。
如果在这个范围内,它会受到通信距离的限制,难以达到更远距离的传输。
2.电源供电的保证RS485线路的工作电压一般在5V-12V之间,如果在通讯时没有提供稳定的电源供应,就会出现通讯各方面的异常状况,如通讯速度变慢、信号传输受损等。
3.正确的接线方式RS485的线路网络主要分为四种接线方式:点对点,双向总线,单向半双工总线和全双工总线。
正确的接线方式可以提高通信的效率和稳定性。
4.屏蔽处理在RS485的信号传输中,由于存在大量的干扰,需要对总线进行屏蔽处理,以保证传输信号的完整性。
这可以通过屏蔽线、屏蔽夹等方式进行操作。
二、避免RS485通信布线中的常见问题1.距离太远RS485通信总线一般只能在1200米的范围内传输数据。
如果RS485总线距离超过了允许的范围,那么数据传输的过程中就会出现通信的问题,例如误码率过高,通信速度变得缓慢等现象。
因此,在实际应用中需要对RS485总线的距离进行限制,以保证通信的稳定性和可靠性。
2.数据线的接触不良数据线的接触不良是RS485线路布线中最普遍的问题之一。
这是因为,在安装过程中,数据线可能被挤压或者拉伤,导致它们之间的接触不良,从而导致通信失效。
为了避免这种问题,我们需要在安装过程中谨慎处理,保护好数据线,避免受到外界影响。
提高RS485通信可靠性的设计方法发布时间:2009-5-11 14:00 发布者:李宽阅读次数:556RS-485接口芯片能担当起一种电平转化的角色,把TTL信号、COMS信号等转化为能在485总线上传输的差分信号,把接收到的485差分信号转化为MCU能够识别的TTL或COMS电平,在工业控制、仪器、仪表、多媒体网络、机电一体化产品等诸多领域得到了广泛应用。
但在RS485通信中,常常会存在通信距离不远、通信质量差等问题。
为提高RS485的通信质量,除了采用终端匹配的总线型结构外,在系统设计中通常要考虑以下几个问题。
1.故障保护根据RS-485的标准规定,接收器的接收灵敏度为±200mV,这意味着当接收端的差分电压大于等于+200mV时,接收器输出为高电平,小于等于 -200mV时输出为低电平,介于±200mV 之间时,接收器输出为不确定状态。
在总线空闲(即传输线上所有节点都为接收状态)以及传输线开路或短路故障时,若不采取特殊措施,接收器可能输出高电平或者低电平。
一旦某个节点的接收器产生低电平,就会使串行接收器(UART)找不到起始位,从而引起通信异常。
为解决该问题,很多RS485接口芯片引入了故障保护。
例如,上海英联电子的UM3085/UM3088输入灵敏度为-50mV/-200mV,即差分接收器输入电压UA-B≥-50mV时,接收器输出逻辑高电平,如果UA-B≤-200mV,则输出逻辑低电平。
当接收器输入端总线短路或总线上所有发送器被禁止时,接收器差分输入端为0V,从而确保总线空闲、短路时接收器输出高电平。
2.防雷电冲击RS- 485接口芯片在使用、焊接或设备的运输途中都有可能受到静电冲击而损坏。
在传输线架设于户外的使用场合,接口芯片乃至整个系统还有可能遭受雷电袭击。
选用抗静电或抗雷击的芯片可有效避免此类损失。
UM3085/UM3088芯片内部集成了ESD保护电路,人体模型ESD 保护和机器模型ESD保护分别达到 15kV和2kV。
PLC的RS-485通信接口常发生的故障解析和解决方法1、常见的故障现象当plc的rs-485口经非隔离的pc/ppi电缆与电脑连接、plc与plc之间连接或plc与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生,较常见的损坏情况如下:(1)r1或r2被烧断,z1、z2和sn75176完好。
这是由于有较大的瞬态干扰电流经r1或r2、桥式整流、z1或z1到地,z1、z2能承受最大10a电流的冲击,而该电流在r1或r2上产生的瞬态功率为:102×10=1000w,当然会将其烧断。
(2)sn75176损坏,r1、r2和z1、z2完好。
这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于z1、z2的动作速度造成的,静电无处不在,仅人体模式也会产生±15kv的静电。
(3)z1或z2、sn75176损坏,r1和r2完好。
这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将z1或z2和sn75176击穿,由于电流较小和发生时间较短因而r1、r2不至于发热烧断。
2、故障的原因分析由1中的分析得知plc接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成,产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂,如由于plc内部24v电源和5v电源共地,24v电源的输出端子l+、m为其它设备混合供电可能导致地电位变化,从而造成共模电压超出允许范围。
所以eia-485标准要求将各个rs485接口的信号地用一条低阻值导线连接在一起以保证各节点的地电位相等,消除地线环流。
(1)当带电插拔未隔离的连接电缆时,由于两端电位不相等电路中又存在诸多电感、电容之类的器件,插拔瞬间必然产生瞬态过电压或过电流。
基于此考虑,在开展通信接头插拔的时候,尽量使设备处于断电状态。
(2)连接在rs-485总线上的其它设备产生的瞬态过电压或过电流同样会流入到plc,总线上连接的设备站点数越多,产生瞬态过电压的因素也越多。
(3)当通信线路较长或有室外架空线时,雷电是必须考虑的干扰。
RS485常见的4大故障及6大处理方法,30年弱电维修技师经验总结!弱电智能工程中经常提到的RS485控制线,那么什么是RS485总线呢?如何解决RS485的常见问题?今天,就来给大家详细讲一下RS485总线的含义以及RS485常见的故障与解决方法。
一、什么是RS485总线?多点数据、模拟信号或开关信号通常在工业现场中用到。
一般使用RS485总线,RS-485采用半双工工作模式,支持多点数据通信。
RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线结构。
也就是说,总线用于串联所有节点,不支持环形或星形网络。
RS485没有特定的物理形状。
根据工程实际情况来采用的接口,RS485采用差分信号负逻辑,+2V ~ +6V表示“0”,-6V~- 2V表示“1”。
RS485有两种接线方式:双线制和四线制。
四线制系统只能实现点对点通信,现在很少使用。
现在,双线接线方式被广泛使用。
这种布线方法是一种总线拓扑结构,可以在同一总线上连接多达32个节点。
二、如何预防故障的发生呢?为了减少通信故障,提出以下建议。
1、建议用户使用和购买制造商提供的485个转换器或制造商指定的推荐品牌的485个转换器。
2、制造商将对与之匹配的485转换器进行大量测试工作,并要求485转换器制造商根据其固定的性能参数进行生产和质量检查,因此它与门禁设备具有更好的兼容性。
不要贪图从其他制造商那里廉价购买485个转换器。
3、严格按照485总线的施工规范进行施工,杜绝任何侥幸心理。
4、对485总线的长线路、重载的工程项目采用科学的、预留的解决方案。
5、如果通信距离太长,如超过500米,建议使用中继器或485集线器来解决问题。
6、如果负载过多,例如总线上的负载超过30个,建议使用485HUB来解决问题。
7、现场调试用的调试设备要带齐。
现场调试必须携带几个能够连接长距离和多负载的转换器、一个常用的笔记本电脑、一个用于测试开路的万用表和几个120欧姆的终端电阻。
RS485接口容易损坏的原因和解决办法西门子S7-200PLC RS485接口容易损坏的原因和解决办法一、 S7-200PLC内部RS485接口电路图:图中R1、R2是阻值为10欧的普通电阻,其作用是防止RS485信号D+和D-短路时产生过电流烧坏芯片,Z1、Z2是钳制电压为6V,最大电流为10A的齐纳二极管,24V电源和5V电源共地未经隔离,当D+或D-线上有共模干扰电压灌入时,由桥式整流电路和Z1、Z2可将共模电压钳制在±6.7V,从而保护RS485芯片SN75176(RS485芯片的允许共模输入电压范围为:-7V~+12V)。
该保护电路能承受共模干扰电压功率为60W,保护电路和芯片内部没有防静电措施。
二、常发生的故障现象分析:当PLC的RS485口经非隔离的PC/PPI电缆与电脑连接、PLC与PLC之间连接或PLC与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生,较常见的损坏情况如下:●R1或R2被烧断,Z1、Z1和SN75176完好。
这是由于有较大的瞬态干扰电流经R1或R2、桥式整流、Z1或Z1到地,Z1、Z2能承受最大10A电流的冲击,而该电流在R1或R2上产生的瞬态功率为:102×10=1000W,当然会将其烧断。
●SN75176损坏,R1、R2和Z1、Z2完好。
这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于Z1、Z2的动作速度造成的,静电无处不在,仅人体模式也会产生±15kV的静电。
●Z1或Z2、SN75176损坏,R1和R2完好。
这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将Z1或Z2和SN75176击穿,由于电流较小和发生时间较短因而R1、R2不至于发热烧断。
由以上分析得知PLC接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成,产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂,如由于PLC内部24V电源和5V电源共地,24V电源的输出端子L+、M为其它设备混合供电可能导致地电位变化,从而造成共模电压超出允许范围。
RS485通讯常见故障解决方法以及布线安装注意事项!RS485通信是一种常用于工业自动化控制系统中的数据通信方式,它具有抗干扰能力强、支持多节点连接等特点。
然而,在实际应用中,也可能会遇到一些通信故障,下面将介绍一些常见的RS485通信故障、解决方法以及布线安装的注意事项。
一、RS485通信常见故障:1.通信不能建立连接:RS485通信不能建立连接的原因可能有多种,包括线路断开、通信波特率设置错误、硬件故障等。
解决方法是首先检查通信线路是否正常连接,然后检查通信波特率是否设置正确,最后检查硬件设备是否有损坏。
2.数据传输错误:数据传输错误可能会导致信息错误或者通信中断。
造成数据传输错误的原因可能有噪声干扰、功率干扰、线路质量差等。
解决方法是增加隔离器、增加筛选电容、提高线路质量等。
3.通信距离过短:RS485通信在一条总线上可以连接多个节点,但是总线的物理长度也有一定的要求,如果总线长度过短,则可能无法通信。
解决方法是增加总线的长度,可以使用中继器进行信号放大,或者使用RS485转换器将信号转化为其他形式传输。
4.数据通信速度过低:数据通信速度过低可能会导致不稳定的通信,造成通信中断。
造成通信速度过低的原因可能包括通信线路长、串口通信波特率设置不当等。
解决方法是缩短通信线路长度,或者修改串口通信波特率设置。
二、RS485通信解决方法:1.加强线路保护:RS485通信中,线路的保护是非常重要的,可以采用绞线方式布线,并使用屏蔽绞线。
在线路两端可以使用终端电阻进行防护,以减少终端反射和信号干扰。
2.适当设置通信波特率:RS485通信的波特率设置应考虑到通信环境、数据传输量以及通信时间等因素,以提高通信的效率和稳定性。
3.使用合适的抗干扰措施:RS485通信可能会受到外部噪声和干扰的影响,可以使用屏蔽绞线、隔离器等设备来避免干扰。
4.增加总线长度:如果总线长度不足导致通信中断,可以使用中继器或者信号放大器来增加总线长度。
485通讯常见问题
1.MAX488/MAX490在点对点通信中工作很正常,为何在点对多点通信时无法正常通信?
由于MAX488/MAX490没有发送使能控制,因而其输出无法处于高阻态,当多个输出被连接在一起时(即点对多点通信时),差分输出信号线被多个发送器驱动(通常为TXD=1对应的电平状态);当某个节点开始通信,且发送TXD=0对应的差分电平时,A,B两线上将形成很大的短路电流,若长时间工作,则接口芯片将损坏;而这种情况不会在点对点通信中发生,且不会出现在点对多点通信中的处于点的一方,这也是象MAX488/MAX490以及其它一些没有发送使能控制的接口的适用范围。
以上是造成这个问题的原因,当然,类似情况也会出现在那些带使能控制而软件没有编程控制使能的接口芯片中。
2.RS-485/RS-422接口为何在停止通信时接收器仍有数据输出?
由于RS-485/RS-422在发送数据完成后,要求所有的发送使能控制信号关闭且保持接收使能有效,此时,总线驱动器进入高阻状态且接收器能够监测总线上是否有新的通信数据。
但是由于此时总线处于无源驱动状态(若总线有终端匹配电阻时,A和B线的差分电平为0,接收器的输出不确定,且对AB线上的差分信号的变化很敏感;若无终端匹配,则总线处于高阻态,接收器的输出不确定),容易受到外界的噪声干扰。
当噪声电压超过输入信号门限时(典型值±200mV),接收器将输出数据,导致对应的UART接收无效的数据,使紧接着的正常通讯出错;另外一种情况可能发生在打开/关闭发送使能控制的瞬间,使接收器输出信号,也会导致UART错误地接收。
解决方法:
1)在通讯总线上采用同相输入端上拉(A线)、反相输入端下拉(B线)的方法对总线进行钳位,保证接收器输出为固定的“1”电平;
2)采用内置防故障模式的MAX308x系列的接口产品替换该接口电路;
3)通过软件方式消除,即在通信数据包内增加2-5个起始同步字节,只有在满足同步头后才开始真正的数据通讯。
3.采用RS-485/RS422接口通讯时,在什么条件下需要采用终端匹配?电阻值如何确定?如何配置终端匹配电阻?
在长线信号传输时,一般为了避免信号的反射和回波,需要在接收端接入终端匹配电阻。
其终端匹配电阻值取决于电缆的阻抗特性,与电缆的长度无关。
RS-485/RS-422一般采用双绞线(屏蔽或非屏蔽)连接,终端电阻一般介于100至140Ω之间,典型值为120Ω。
在实际配置时,在电缆的两个终端节点上,即最近端和最远端,各接入一个终端电阻,而处于中间部分的节点则不能接入终端电阻,否则将导致通讯出错。
4.为什么在RS-485/RS-422构成的通信网络中,传输数据包时经常出现多出一个数据或少一个数据的现象?
一般在点-多点通信系统中会经常出现这个问题, 归纳出现的原因大致如下:
1) 在半双工通信中,一般可以通过禁止RS-485收发器接收使能或UART内部的接收使能,以保证不出现自发自收,进而减少CPU的开销。
当数据发送完成后,RS-485接收器和内部UART将回到允许接收状态而发送器将关闭,在此状态切换过程中,可能出现RS-485接收器输出低电平跳变,而此时UART已经允许接收,从而导致多接收一个字节。
l正确处理方法应该为:
从接收状态向发送状态转换时,先禁止内部UART的接收使能,再打开接口的发送器使能,然后,允许内部UART的发送使能,开始发送数据;
从发送状态向接收状态转换时,先禁止内部UART的发送使能,再关闭接口的发送使能(如果接口的接收使能被禁止,则紧跟着打开接口的接收使能),在延时2至4个NOP指令后,才打开内部UART的接收使能。
2)对于大多数UART来说,内部发送缓冲器"空"会产生中断或置对应的标志位,但此时数据不一定真的发送完成,因为数据有可能还在输出移位寄存器中。
如果仅靠发送缓冲的状态来判断一包数据是否发送完成,从而决定是否关闭内部UART的发送使能和接口的发送使能,则这个数据包的最后一个字节将不会发送到总线上,以致对方会少接收一个字节。
此类问题会出现在AX3100、MAX3140和PIC系列单片机等类似情况的UART中,请用户应用中注意此类问题。
5.MAX232/MAX202接口输出的电平为何比计算机输出的RS-232电平低?
答:由于计算机内部的RS-232接口多数采用±12V供电的接口芯片,而
MAX232/MAX202及其它多数Maxim的RS-232接口都是采用单电源(+3.3V或+5V)供电,由内部的电荷泵电路(倍压和倍压反相两种方式)产生接口所需的电源,这样就简化了电源设计。
由于工作在倍压和倍压反相的电荷泵输出电压最高为±2×Vin(空载时),且带载能力有限,不管怎样,多数Maxim接口驱动器还是能够保证幅值在±5V以上,以满足RS-232接口端±3V的接收门限值。