定义

 

    RS-485标准是美国EIA(电子工业联合会)公布的串行通信协议，采有用平衡式发送，差分式接收的数据收发器来驱动总线。它比RS-232标准信号传输距离长、速度快、抗干扰性能好，广泛应用于各种工业、楼宇、能源等领域。

    因为RS-485的远距离、多节点（32个）以及传输线成本低的特性，使得EIA RS-485成为工业应用中数据传输的首选标准。

具体规格要求：

      ●  接收器的输入电阻RIN≥12kΩ；

        ●   驱动器能输出±7V的共模电压；

        ●   输入端的电容≤50pF ；

        ●   在节点数为32个，配置了120Ω的终端电阻的情况下，驱动器至少还能输出电压1.5V；

        ●   接收器的输入灵敏度为200mV（即（V+）-（V-）≥0.2V，表示信号“0”；（V+）-（V-）≤-0.2V，表示信号“1”）。

 

总线结构

 

    RS-485支持半双工或全双工模式，网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构，不支持环形或星型网络。最好采用一条总线将各个节点串接起来，从总线到每个节点的引出线长度应尽量短，以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。如果需要使用星型结构，就必须使用485中继器或者485中继器才可以。如下图：

        RS-485工业总线标准要求各设备之间采用菊花链式连接方式，两头必须接有120Ω终端电阻（如图1）。简化连接可采用图2，但“D”段距离不得超过7 米。

    RS-485最大的通信距离约为1219M，最大传输速率为10Mb/S，传输速率与传输距离成反比，在100Kb/S的传输速率下，才可以达到最大的通信距离，如果需传输更长的距离，需要加485中继器。

    RS-485总线一般最大支持32个节点，如果使用特制的485芯片，可以达到128个或者256个节点，最大的可以支持到400个节点。

 

RS485总线传输介质

 

        ●   485信号线应为双绞线，最好在外面加上屏蔽层作为地线，将485网络中485设备连接起来，并且在一个点可靠接地。

        ●   应优先采用各系统独立供电方案，最好不要采用一台大电源给系统并联供电，同时电源线（交直流）不能与RS-485信号线共用同一股多芯电缆。

        ●   RS-485信号线宜选用截面积0.75mm²以上双绞线而不是平直线。对于每个小容量直流电源选用线性电源比选用开关电源更合适。

        ●   485总线随着传输距离的延长，会产生回波反射信号，如果485总线的传输距离如果超过100米建议施工时在485通讯的开始端和结束端120欧姆的终端电阻。

        ●   如果485总线上的485设备比较多的话，建议使用带有电源的485转换器，无源型的485转换器由于是从串口窃电，供电能力不是很足，负载能力不够。

      当使用0.56mm²（24AWG）双绞线作为通讯电缆时，根据波特率的不同，最大传输距离理论值如下表：

                     

RS485布线施工

 

        ●   485信号线不可以和强电电源线一同走线；

        ●   485信号线不可以使用平行线、非屏蔽线作为布线。应采用屏蔽双绞线布线；

        ●   485信号线不可以使用普通的超五类屏蔽双绞线；

        ●   485布线不可以任意布设成星型接线与树形接线。485布线规范是必须要手牵手的布线，一旦没有借助485集线器和485中继器直接布设成星型连接和树形连接，很容易造成信号反射导致总线不稳定；

        ●   485总线必须要接地。在很多技术文档中，都提到485总线必须要接地，但是没有详细的提出如何接地。严格的说，485总线必须要单点可靠接地。单点就是整个485总线上只能是有一个点接地，不能多点接地，因为将其接地是因为要将地线（一般都是屏蔽线作地线）上的电压保持一致，防止共模干扰，如果多点接地适得其反。

  

RS485故障处理办法

 

    RS-485是一种低成本、易操作的通信系统，但是稳定性弱、同时相互牵制性强，通常有一个节点出现故障会导致系统整体或局部的瘫痪，而且又难以判断。下面是几种常用的故障处理办法：

    1、若出现系统完全瘫痪，大多因为某节点芯片的VA、VB被电源击穿，使用万用表测VA、VB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；

    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；

    3、集中供电的RS-485系统在上电时常常出现部分节点不正常，但每次又不完全一样。这是由于对RS-485的收发控制端TC设计不合理，造成系统上电时节点收发状态混乱从而导致总线堵塞。改进的方法是将各系统加装电源开关然后分别上电，或者采用电源隔离做法。

    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。应急方法之一是将出现失败的节点更换成性能更优异的芯片。或者增加485中继器使用。

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