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RS485通讯的正确接线方式

发布时间:2019-07-20 21:32 来源:未知 编辑:admin

  理想用线为双绞线:半双工的两线最好用双绞线中的一对,这样两线双绞,加在两线上的干扰电平抵消实现抗干扰效果。全双工时接收两线用一对,发送两线没有功率传输要求,所以对线径要求不高。实际工程中,通常采购室外阻水双绞线保证线的保护性能。但有些工程商会用RVV线缆,这也是可以的,但抗干扰性要差些。这样就有工程商采用RVVP线缆(带屏蔽),这个并不好,因为线间电容的加大会影响传输质量,需要降低传输的波特率。波特率的设置与线缆长度(含分支的总长)是有一定对应关系的,线路越长,波特率应该设置的更低比较稳定。

  无论选择什么样的线缆,尽可能采用总线架构,减少星形联接,分支线尽可能短,尽量采用菊花链的连接方式,即总线接到第一个结点,再跳到下一个结点。

  未接设备的分支线最好从总线上移除,否则易形成干扰。总线的最未端如果接收信号不佳,可加120欧的线未电阻跨接在信号线两端。中间设备不要加,否则会加大线路损耗,减少设备数量和距离。

  不同设备的RS485芯片通常会不同,有不同负载的类型的芯片,这些通常工程商没法直接看出。所以也就是说总线上不同设备的最大连接设备数不确定,同样的设备连接数参见设备说明要求就行。

  RS485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准,该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义。使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号。RS-485使得廉价本地网络以及多支路通信链路的配置成为可能。

  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扑结构,在同一总线通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。很多情况下,连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来,而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患。原因1是共模干扰:RS-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了,但容易忽视了收发器有一定的共模电压范围,RS-485收发器共模电压范围为-7到+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。

  当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口;原因二是EMI的问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。

  (1)采用一条双绞线电缆作总线,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。有些网络连接尽管不正确。

  在短距离、低速率仍可能正常工作,但随着通信距离的延长或通信速率的提高,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与原信号叠加,会造成信号质量下降。

  (2)应注意总线特性阻抗的连续性,在阻抗不连续点就会发生信号的反射。下列几种情况易产生这种不连续性:总线的不同区段采用了不同电缆,或某一段总线上有过多收发器紧靠在一起安装,再者是过长的分支线引出到总线。总之,应该提供一条单一、连续的信号通道作为总线)注意终端负载电阻问题,在设备少距离短的情况下不加终端负载电阻整个网络能很好的工作,但随着距离的增加性能将降低。理论上,在每个接收数据信号的中点进行采样时,只要反射信号在开始采样时衰减到足够低就可以不考虑匹配。

  但这在实际上难以掌握,美国MAXIM公司有篇文章提到一条经验性的原则可以用来判断在什么样的数据速率和电缆长度时需要进行匹配:当信号的转换时间(上升或下降时间)超过电信号沿总线倍以上时就可以不加匹配。

  RS485理想用线为双绞线:半双工的两线最好用双绞线中的一对,这样两线双绞,加在两线上的干扰电平抵消实现抗干扰效果。全双工时接收两线用一对,发送两线没有功率传输要求,所以对线径要求不高。实际工程中,通常采购室外阻水双绞线保证线的保护性能。但有些工程商会用RVV线缆,这也是可以的,但抗干扰性要差些。这样就有工程商采用RVVP线缆(带屏蔽),这个并不好,因为线间电容的加大会影响传输质量,需要降低传输的波特率。波特率的设置与线缆长度(含分支的总长)是有一定对应关系的,线路越长,波特率应该设置的更低比较稳定。无论选择什么样的线缆,尽可能采用总线架构,减少星形联接,分支线尽可能短,尽量采用菊花链的连接方式,即总线接到第一个结点,再跳到下一个结点。未接设备的分支线最好从总线上移除,否则易形成干扰。总线的最未端如果接收信号不佳,可加120欧的线未电阻跨接在信号线两端。中间设备不要加,否则会加大线路损耗,减少设备数量和距离。

  不同设备的RS485芯片通常会不同,有不同负载的类型的芯片,这些通常工程商没法直接看出。所以也就是说总线上不同设备的最大连接设备数不确定,同样的设备连接数参见设备说明要求就行。下面给出菊花链的方式连接图

  从事电缆行业设计、研发30年,拥有两项实用新型专利, 电缆工程师中级职称,中国工控网、中华工控网会员向TA提问展开全部PC机或工控机的COM口 → RS232/RS485转换器 → 特性阻抗为120Ω的现场总线电缆 → 菊花链方式串接各个节点。不留分支!--------※------------※-------------※---------------下列建议希望会有所帮助:1.采用阻抗匹配、低衰减的RS485专用总线)更有利于保证通信。一般推荐如下:非铠装双绞屏蔽型电缆 STP-120Ω(for RS485 & CAN) one pair 20 AWG ,电缆外径7.7mm左右。适用于室内、管道及一般工业环境。使用时,屏蔽层一端接地!非铠装双绞屏蔽型电缆 STP-120Ω(for RS485 & CAN) one pair 18 AWG ,电缆外径8.2mm左右。适用于室内、管道及一般工业环境。使用时,屏蔽层一端接地!铠装型双绞屏蔽电缆 ASTP-120Ω(for RS485 & CAN) one pair 18 AWG ,电缆外径12.3mm左右。可用于干扰严重、鼠害频繁以及有防雷、防爆要求的场所。使用时,建议铠装层两端接地,最内层屏蔽一端接地!CC-Link的总线芯绞合屏蔽电缆,国产型号规格:STP-110Ω(for CANopen & CC-Link)3C×20AWG ,使用时,屏蔽层应只在一端接地!

  3.变频器、动力电缆、变压器、大功率电机等往往伴随着低频干扰,而这种干扰是用高导电率材料做屏蔽层的电缆无法解决的,包括原装的进口电缆。只有用高导磁率材料(如钢带、钢丝)做的屏蔽层才能有效抑制低频干扰。

  户外敷设电缆防雷很重要!雷电的等效干扰频率在100k左右,也属于低频干扰。

  《GB50057-94建筑物防雷设计规范》第6.3.1条:......在需要保护的空间内,当采用屏蔽电缆时其屏蔽层应至少在两端并宜在防雷区交界处做等电位连接,当系统要求只在一端做等电位连接时,应采用两层屏蔽,外层屏蔽按前述要求处理。

  《GB 50217-2007电缆设计规范》也有类似的表述,请搜索“工业自动化系列综合电缆解决方案”。

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