RS-232 / RS-485 通讯在硬件配线上,需遵守联机长度尽量短、远离高噪声源之原则,而 RS-232 通
信界面为 1 对 1 联机且联机长度通常较短,一般采用市售标准通讯线或台达所提供之通讯线,均不致发
生问题。但对于高速之 RS-485 网络,因其距离长、通讯速率快、站数多、信号衰减大,再加上接地电
位不良、终端阻抗匹配、噪声干扰、配线方式等问题,若不加以处理,将造成通讯品质低劣,甚至完全
不能工作之情形。因此特别针对 RS-485 通讯在硬件配线上需特别注意之事项条列说明,请使用者务必
注意
RS-485 界面其硬件驱动能力最多为 16 站,若超过
16 站就必须使用 RS-485 增幅器 (IFD-8510),每一增幅器可再加挂 16 站,直到达到站数限
制254 台为止。
距离限制
在使用 RS485 接口时,对于特定的传输线经,从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大
电缆长度是数据信号速率的函数,这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。下
图所示的最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG 铜芯双绞电话电缆(线径为 0。
51mm),线间旁路电容为52.5PF/M,终端负载电阻为 100 欧 时所得出。(曲线引自
GB11014-89 附录A)。由图中可知,当数据信 号速率降低到90Kbit/S 以下时,假定最大允
许的信号损失为 6dBV 时, 则电缆长度被限制在 1200m (4K 呎)。实际上,图中的曲线是很
保守的,在实用时是完全可以取得比它大的电缆长度。当使用不同线径的电缆。则取得的最
大电缆长度是不相同的。例如:当数据信号速率为600Kbit/S 时,采用24AWG 电缆,由图可
知最大电缆长度是200m,若采用 19AWG 电缆(线径为0.91mm)则电缆长度将可以大于
200m;若采用28AWG 电缆(线径为0.32mm)则电缆长度只能小于200m。
传输线限制
必须使用具有外层屏蔽被覆之双绞线(Twisted Pair)。传输线之质量,对传输信号影响极大,
质量不佳之双绞线(如 PVC 介质之双绞线)在传输速率高时之信号衰减极大,传输距离将大
幅缩短,且其噪声免疫力较差,易受噪声干扰。在传输速率高、距离远或噪声大之场合, 请
用高质量之双绞线(Polyethylene 介质之双绞线),介质损失和PVC 介质双绞线之损失相差
可达 1000 倍,但在低传输速率且低噪声之场合,PVC 双绞线则为可接受又经济之选择。若
传输距离过长致讯号衰减太大,亦可用 RS-485 增幅器(IFD-8510)将信号放大之。
接线拓扑(Topology)
RS-485 接线中485 节点要尽量减少与主干之间的距离,一般建议 RS-485 总线采用手牵手的
总线拓扑结构。拓扑(Topology)即传输之连结图形结构,RS-485 之接线拓扑必需为一站串
一站方式,亦即所有传输线必须由第一站接至第二站,再由第二站接至第三站,……依序逐
一地接至最后一站。星状连接及环状连接均不容许。
SG 接地
虽然 RS-485 网络是可以使用二条线连接,但其较易受噪声干扰,且其先决要件是任一站与
站之间之接地电位差(共模电位)不得超过 RS-485 传输 IC 可容许之最大共模电压,否则
RS-485 将无法正常工作。
但使用上无论接地电位如何,我们建议均使用具有外层屏蔽地网包覆之双绞线,而将各站之
SG 均由此外层包覆之地线予以连接(如前〝接线拓扑〞所示),以清除共模电位,并提供传
输信号之最短回路,能有效提高噪声抗性。
终端电阻
信号传输电路因各种传输线均有其特性阻抗(以Twisted Pair 而言约为 120Ω)。当信号在传
输线中传输至终端时,若其终端阻抗和其特性阻抗不同时,将会造成回波反射信号,而使信
号波形失真(凹陷或凸出)。此失真之现象在传输线短时并不明显,但随着传输线之加长会益
形严重,致使无法正确传输,此时就必须加装终端电阻(Terminator)。
噪声干扰之对策
当RS-485 网络已依前述材质、规则实施配线,或如上述施加120Ω 终端电阻后,即可消除
绝大多数之噪声干扰情况,但若尚无法消除噪声干扰现象时,表示 RS-485 网络附近有高强
之噪声源产生,解决办法除使传输线尽量远离噪声源(如电磁阀、变频器、伺服或其它动力
装置)及其电力线外,对噪声源施加噪声抑制组件为最有效之方法。下图则是针对变频器、
伺服或其它高噪声动力设备所采取之噪声抑制方法(亦即加X 电容或Y 电容或X+Y 电容三种
方式)。C = 0.22μf~ 0.47μf /AC630V
一般 RS-485 通信线由两根双绞的线组成,它是通过两根通信线之间的电压差的方式来传递
信号,因此称之为差分电压传输。差模干扰在两根信号线之间传输,属于对称性干扰。消除
差模干扰的方法是在电路中增加一个偏值电阻,并采用双绞线;共模干扰是在信号线与地之间
传输,属于非对称性干扰。消除共模干扰的方法包括:
1. 采用屏蔽双绞线并有效接地;
2. 强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽;
3. 布线时远离高压线,更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线 ;
4. 采用线性稳压电源或高质量的开关电源(纹波干扰小于50mV)
青岛黄工,谈不上赐教,看了这个,你的经验应该更加丰富了吧,你的悬赏5分应该是我的吧啦!