精华讨论帖 说说RS485接线那些小麻烦事 点击:3588 | 回复:8



青岛黄工

    
  • [版主]
  • 精华:6帖
  • 求助:106帖
  • 帖子:277帖 | 4763回
  • 年度积分:83
  • 历史总积分:24180
  • 注册:2007年4月02日
发表于:2012-07-16 08:44:04
楼主
求助帖5分-已结帖
       如上题,兄弟们在干活的时候,有没有碰到过这样的事情,在公司里做好RS485通讯,并且连好线路实验一下都很正常,到现场接好线路,怎么就是通讯不上,有时候还把通讯口给弄坏了,查来查去通讯线路上也没有串进来强电啊,很郁闷是不是?今天我们讨论下RS485通讯线路的问题吧,兄弟们说说自己的工作经历,互相学习一下,比如:RS485通讯线可以接在端子排上吗?中间可以用航空插头吗?什么情况下需要考虑防雷设计,即使在厂房里面也要做好防雷设计?经验丰富的兄弟赐教一下啊,呵呵。



工控小周

  • 精华:0帖
  • 求助:5帖
  • 帖子:55帖 | 502回
  • 年度积分:15
  • 历史总积分:2235
  • 注册:2011年10月28日
发表于:2012-07-16 08:58:37
1楼
 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!

青岛黄工

  • [版主]
  • 精华:6帖
  • 求助:106帖
  • 帖子:277帖 | 4763回
  • 年度积分:83
  • 历史总积分:24180
  • 注册:2007年4月02日
发表于:2012-07-16 09:53:10
2楼
感谢楼上兄弟赐教,古代有一字师,呵呵,兄弟受的。

dianqisu

  • 精华:9帖
  • 求助:1帖
  • 帖子:54帖 | 804回
  • 年度积分:102
  • 历史总积分:9102
  • 注册:2008年12月19日
发表于:2012-07-16 10:41:17
3楼

做通讯最需要注意的就是抗干扰。一般都是用屏蔽线,中间可以用中继来延长通讯距离。尤其是485,距离长了,波特率要降低,并且要注意加终端电阻。

青岛黄工

  • [版主]
  • 精华:6帖
  • 求助:106帖
  • 帖子:277帖 | 4763回
  • 年度积分:83
  • 历史总积分:24180
  • 注册:2007年4月02日
发表于:2012-07-16 11:30:16
4楼
引用 dianqisu 的回复内容:做通讯最需要注意的就是抗干扰。一般都是用屏蔽线,中间可以用中继来延长通讯距离。尤其是485,距离长了,波特率要降低,并且要注意加终端电阻。



这个终端电阻一般说120欧姆,只是厂家推荐值,实际上根据走线长度,这个电阻值需要视情况而定吧?

ye_w

  • 精华:25帖
  • 求助:1帖
  • 帖子:106帖 | 5215回
  • 年度积分:12
  • 历史总积分:46721
  • 注册:2002年4月17日
发表于:2012-07-17 09:01:52
5楼

终端电阻的匹配往往与厂家推荐值有关。比如三菱就有110欧姆 1/2w的推荐,西门子一般是推荐120欧姆啦。另外对于波特率方面也有所区别,记得高速时阻值会大一些。

 

 

对于485网络,往往可以在控制柜输出的时候增加浪涌保护,替代普通的端子输出。

青岛黄工

  • [版主]
  • 精华:6帖
  • 求助:106帖
  • 帖子:277帖 | 4763回
  • 年度积分:83
  • 历史总积分:24180
  • 注册:2007年4月02日
发表于:2012-07-18 22:42:32
6楼
引用 ye_w 的回复内容:终端电阻的匹配往往与厂家推荐值有关。比如三菱就有110欧姆 1/2w的推荐,西门子一般是推荐120欧姆啦。另外对于波特率方面也有所区别,记得高速时阻值会大一些。  对于485网络,往往可以在控制柜输出的时候增加浪涌保护,替代普通的端子输出。



找我哥要了些雷电保护产品的资料,还没有研究透如何用,呵呵。

yikongda

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:2帖 | 43回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:125
  • 注册:2012年6月12日
发表于:2012-07-20 16:13:30
7楼

YHR13系列隔离中继器 可以起到信号隔离,距离延长,增加节点数,改变拓扑结构的功能

深圳易控达 www.yikongda.com

QQ:1767167568

广州@阿君——王者之师

  • [版主]
  • 精华:28帖
  • 求助:30帖
  • 帖子:714帖 | 6970回
  • 年度积分:2441
  • 历史总积分:61516
  • 注册:2010年6月26日
发表于:2012-07-23 23:06:07
8楼
回复内容:
对:工控小周关于 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!内容的回复:

小周,严重怀疑你跟度娘有一腿···

相关主题

官方公众号

智造工程师