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工业一体机之RS485应用问题汇总
来源: | 作者:LANXUS | 发布时间: 2023-08-30 | 163 次浏览 | 分享到:

联智通达作为一家深耕工控行业13年的科技公司,经常被客户和伙伴问到各种工控类的问题,我们请资深专家将与RS485应用相关的问题做了一次梳理,给大家提供一些参考。


1、 RS485使用什么电缆?

一般建议采用屏蔽双绞线,100米以内的使用一般的屏蔽双绞线STP-120Ω,纯铜材质,线芯不小于0.3mm²(STP-120Ω-22AWG),100米以上建议使用0.8mm²(18AWG)双屏蔽双绞线(SFTP-120Ω-18AWG);超过500米时不小于0.8mm²(ASTP-120Ω-18AWG)铠装双屏蔽双绞线。

对于有鼠害可能的场景,建议使用铠装双屏蔽双绞线(ASTP-120Ω),对于高速信号(高波特率)时,需要线径更粗、内阻更小的电缆。

不论室内室外,线缆都需要穿管保护,有雷击风险的场所,一般需要穿钢管,并且钢管需要良好接地。

另外,RS485线缆在项目中设计和实施都至少留一对冗余线。

特别提醒:

材料成本远远低于人工成本,所以,工程项目中,尽可能使用较好的材料,项目实施稳定可靠,减少售后是整体成本降低的关键。

 

传输距离

电缆规格

备注

<100

STP-120Ω-22AWG

有鼠害可能的场景,建议使用铠装双屏蔽线(ASTP)

100-500

SFTP-120Ω-18AWG

500-1200

ASTP-120Ω-18AWG

 

RS485是否需要接地?

一般短距离使用时,可以使用普通屏蔽双绞线,可以不用接地,但干扰严重的现场,一定要接地,注意接地不是用导线连接设备的GND端,而是屏蔽层连接接口上的GND;

使用单屏蔽双绞线时,单端接地,一般主机端(上位机)接地,避免因为各个终端存在电位差引起的共模干扰;

使用双屏蔽双绞线时,内层屏蔽和外层屏蔽须保证完全隔离,内层屏蔽层采用单端接地,一般主机端(上位机)接地,外屏蔽层两端接地。

工程实施中经常会有屏蔽层被剪断的情况,剪断之后一定要重新良好连接起来,否则接地就没有用了,反而会造成更多干扰,信号会更加复杂。

特别强调:

接地是一个非常重要的事情,如果接地不够好,反而会带来更多的干扰,所以,要保证地线连接的是真正的地,并接触良好。

2、 RS485是否需要使用匹配电阻?

短距离通信时,可以不考虑匹配电阻,信号不稳定或者500米以上长距离通信时,一定要使用匹配电阻,匹配电阻的主要作用是消除回波干扰,使用时,需要实际测试一下,很多时候只需要在末端(最远的下位机)使用单个匹配电阻即可,具体需要现场测试后确定;


3、 RS485采用什么拓扑网络架构?

RS485连接多个终端时,一定要采用手拉手方式布局,绝对不能采用星型连接方式,星型连接方式出现的干扰无法解决。

如果一定要使用星型或者树形结构,那么务必使用485集线器或485中继器,每一个集线器端口和中继器往下的部分必须是手拉手一字型结构。


4、 RS485怎么调试?

A. 先用笔记本电脑逐个终端测试,确保每个终端485接口通信正常;

B. 从工控一体机开始,由近及远逐个接上终端设备,每接一台测试一台;

C. 当发现某一台不通时,开始检查线路和信号强弱,包括接地情况等;

D. 一般终端设备数量越多,信号就会更加复杂,所以,需要逐个调试。

5、 现场怎么检测RS485信号?

施工现场一半不太可能有示波器之类的仪器,有时候需要快速定位问题以及检测信号,可以采用下面的方法做快速检测。

用一个LED串一个400到1K的电阻串联后,两端分别接到A线和B线上。LED不会亮,甚至都不闪一下,肯定没RS485信号,可能是线路问题,也可能是驱动能力不足或者线芯太细。

6、 现场怎么判断RS485信号强度?

一般用示波器去检查RS485波形,检测信号受干扰的情况,但是在实际施工现场一般没有示波器,大多数施工队手里只有万用表。这时候把万用表打到交流的最低档,表笔分别接A和B。在持续发送信号时,可以看到2.5到4V之间的电压值。如果信号比2.5V还要低就代表信号弱,需要考虑线芯太细或者驱动能力问题。

7、 如何判定是不是“回波干扰问题”?

如果通信线缆在标准允许长度范围内,RS485总线上有多台手拉手【串行】连接的设备,只有部分设备能通信,或者是断开某一些终端设备后才能通信,基本可以判断就是回拨干扰。

8、 RS485常被忽略的接线问题

包括电源和信号,工程应用时接线都需要注意细节:

A. 接线必须良好接触并稳定可靠;

B. 接线不留须;

C. 绝缘保护,或者使用专用的信号线连接卡扣;