RS485是一种多个用户共用一条线缆;一用户发送数据,其他用户同时接收;适合于普通线缆远距离传输的通讯系统。其硬件接口采用的差分传输方式,对于9600BPS的数据,理论上可以传输1200米。在工业控制和智能建筑方面得到了广泛的应用。
差分方式传输,可以有效的抑制共模干扰信号,在传输过程中通常使用双绞线电缆做长距离传输。从理论上两条线已经足够,而在实际应用中,60%的问题是来自于两线传输。
RS485干扰的分析
1、什么是干扰
众所周知,所谓干扰就是在所传原始信号的基础上,叠加了其他非希望传输的信号。在现实表现中就是无法鉴别或者无法准确稳定的识别(原始)有用信号。一般说来,在我们传输信号过程中都会产生干扰,近到数毫米(设备内)至遥远太空的数以千万公里。干扰信号都无时不在的存在着。正向人体中细菌、病毒无时不在一样。那什么时候才会使人感到不适?什么时候才会生病?使我们无法正常做事。
同理同义,我们传统做工程项目中所认为信号干扰的时候,正是在接收设备无法识别或超过系统的可靠、稳定识别指标的时候。那么如果我们保证干扰信号永远低于一定值,使之不会影响到原始信号传输时,就达到了我们的目的。
2、干扰的种类
RS485信号以长距离、多用户、抗(共模)干扰著称。但在现实情况下,尤其是在工业控制、智能建筑施工环境下情况截然不同。许多人都遇到过RS485线路干扰问题,当然最直观的解释就是没有按照施工规范来做。但是一旦按照繁复施工规范来做,对于目前国情和行业现状(造价与专业技术人员素质)来讲,都是比较有挑战的。RS485信号通常会遇到干扰,如果按照干扰出现的频繁度来排队的话大致应该分为四种(笔者观点,可能具有一定的片面性):
第一种就是强共模干扰。这种情况很像图像传输中所说的“地干扰”。由于接收设备在不同地点,直接或间接接地,造成信号线与“本设备地”或“本设备数字地”之间的交流(通常是50赫兹)信号超标所造成。表现为时有时无,甚至一直无法接收。更有甚者,收发相距一米便无法实现数据接收。
第二种是匹配干扰。来源于系统负载匹配不合理。例如:信号线过长,过多(长距离)星形接线,过多的负载、无系统匹配电阻等等,导致系统时好时坏无法稳定工作。
第三种是硬件故障。一般是线路中有串入高电压的历史(雷击、漏电),导致系统个别设备的RS485芯片出现问题,影响了全局的接收。
第四种是线路故障,例如局部短路、信号线有一根断路这种情况经常会使系统可以局部工作或正常工作,但是工作不稳定。
这四种情况往往不是单独存在,而是相生相伴,相互加剧。使系统不断恶化。
问题的解决尝试
以上总结了常见干扰的现象,下面将通过几种方法来尝试解决这个问题:
1、接地及共地法
将485设备的GND地单边接地(禁止双边接地),这样可以避免设备两边地之间存在影响通讯的电势差。如果有多台设备,那么将所有的485设备的GND共地。
2、加电阻接地法
如果用接地及共地法效果不明显的话,还可以在接地及共地法的基础上增加一个电阻,屏蔽层串电阻再接地。这样可以进一步屏蔽外部电磁干扰。
3、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。
4、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。
5、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(比如和动力电缆、变频器等设施过近)引起了通讯故障。
(* 文章内容仅为作者结合起重安全解决方案施工现场总结,同时参考了百度百科、文库相关的知识,仅为遇到问题的从业者提供部分参考。关于起重吊装安全相关工控仪表,如有疑问可电话或微信联系微特技术付工155 0720 9355沟通交流)
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