联智通达三板斧：资源、逻辑、环境

工控一体机与传感器、控制器等连接主要依赖于串口，串口主要为RS232串口和RS485串口。

一体机在工业环境的使用过程中，经常会遇到的问题是通信故障，特别是RS485故障。

由于RS485是总线方式，连接设备较多，故障率更高；而RS232是点对点方式，一般故障很少，即使有故障，也更容易排查。

本文就通过联智通达三板斧思维方式来分析处理工控一体机RS485串口通信中的常见故障，其他串口故障可以参考。

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故障一：串口通信丢数据

资源：

RS485通信所用材质一定要符合规范，一般建议如下表：

上表中的数据翻译成容易理解的话语就是：

串口通信需要使用双绞线，线路越长，越需要使用更好的线；有干扰的场景，需要使用屏蔽双绞线（SFTP）；有鼠害等破坏线路的可能性的场景，需要使用铠装双屏蔽线（ASTP，线路特别长的也尽量用这种线）。

RS485总线方式需要使用手拉手方式连接，绝对不要采用星型连接方式，手拉手方式如下图：

串口通信中，线路较长的情况，需要考虑匹配电阻（如上图），终端电阻一般单端使用即可（工控一体机端），具体需要在现场调试中根据实际情况决定。

逻辑：

RS485采用的是一主多从方式，即默认只有工控一体机处于发送状态，其他均为接收状态，只有某一个终端收到了属于自己的数据，才会发送数据，所以，任何终端的地址必须唯一，不能重复。

环境：

外部环境的干扰，也是影响串口通信的主要因素，所以，尽可能按照前面要求的使用标准线缆，特别是通信距离较远时，需要使用更好的线缆。

故障二：部分终端无法通信

资源：

通信电缆必须按照手拉手方式连接，不要采用星型结构连接；

连接信号线，连接须结实可靠，务必注意不要留须；

调试时，由近至远逐个调试，当发现调试某一个终端时出现通信异常，就在此查一下该终端问题原因，排除终端自身问题后，保障电缆连接良好；

作为具有丰富现场经验的联智通达工程师，发现另一方面，可能由多个设备共同的干扰源导致整体受干扰，这也是项目实施中最难处理的问题，终端匹配电阻就是消除干扰的关键，终端电阻的作用就是消除信号反射和终端干扰信号。

逻辑：

RS485通信，务必保证所有终端地址唯一性，地址冲突会导致通信异常；

部分不能通信，说明线路连接逻辑正常，但线路有受到干扰，按照前文所述执行调试即可。

环境：

为了减少外部干扰，尽可能使用带屏蔽双绞线，穿管保护，或者使用铠装电缆，尽可能避免外部干扰。

使用单层屏蔽电缆时，工控一体机端地线和主机地线连接，终端侧不接地；

使用双层屏蔽电缆（含铠装电缆）时，内层地线两端接地，外层只有工控一体机端接地。

屏蔽双绞线有很多种类，下图是其中两种，仅供参考。

故障三：完全无法通信

资源：

首先，检查工控一体机和终端的RS485接口是否正常，可以连接笔记本，用串口调试工具测试；

其次，使用万用表测量RS485数据线之间的电压差，交流压差在2.5V左右为正常，低于2.0V则说明信号弱或者存在断线情况。

逻辑：

RS485通信成功的基础条件是：设备正常，一主多从，数据线一一对接（A-A，B-B），电缆符合标准，电缆长度在规定范围内。

可以由近及远逐个终端进行调试，一旦发现异常了，针对该终端进行检查。

环境：

环境干扰是RS485通信常见的故障原因，所以，使用更好的线缆会省事很多，另外，电缆需要做一定的保护，比如：穿管、使用带屏蔽电缆和铠装电缆等。

本文是工控一体机系列故障处理文章的第三篇，后续会继续针对各种具体问题进行分析，联智通达结合多年的工业产品经验，将具体问题的分析处理思路分享给大家，关注我们，可以随时了解工控一体机相关产品知识以及故障处理的经验分享。