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提高rs-485网络可靠性的方法
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谢谢你的爱1999 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2018-04-14 13:45:18 楼主





图1:几种错误的网络连接方式及正确的方式
---- 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,不支持环形或星形网络。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。





图2:几种终端匹配方案
---- 当考虑终端匹配时,有多种匹配方案可以选择。最简单的就是在总线两端各接一只阻值等于电缆特性阻抗的电阻。




图3:地电位差导致的共模干扰问题
   共模干扰问题。的确,RS-485接口采用差分方式传输信号,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。
---- 因此,尽管是差分传输,对于RS-485网络来讲,一条低阻的信号地还是必不可少的。如图4a所示,一条低阻的信号地将两个接口的工作地连接起来,使共模干扰电压VGPD被短路。这条信号地可以是额外的一对线(非屏蔽双绞线)、或者是屏蔽双绞线的屏蔽层。值得注意的是,这种做法仅对高阻型共模干扰有效,由于干扰源内阻大,短接后不会形成很大的接地环路电流,对于通信不会有很大影响。当共模干扰源内阻较低时,会在接地线上形成较大的环路电流,影响正常通信。



图4:地线与接地方案
1. 若干扰源内阻不是非常小,可以考虑在接地线上加限流电阻限制干扰电流。
2. 采用浮地技术,隔断接地环路。
3. 采用隔离接口。





图5:瞬态保护方案
---- 图5a所示为隔离保护方案。这种方案实际上将瞬态高压转移到隔离接口中的电隔离层上,由于隔离层的高绝缘电阻,不会产生损害性的浪涌电流,起到保护接口的作用。
---- 图5b所示为旁路保护方案。这种方案利用瞬态抑制元件(如TVS、MOV、气体放电管等)将危害性的瞬态能量旁路到大地,优点是成本较低,缺点是保护能力有限,只能保护一定能量以内的瞬态干扰,持续时间不能很长,而且需要有一条良好的连接大地的通道,实现起来比较困难。
---- 实际应用中可以将二者结合起来灵活运用。隔离接口对大幅度瞬态干扰进行隔离,而旁路元件保护隔离接口不被过高的瞬态电压击穿。
---- RS-485标准定义了一个极为坚固和可靠的通信链路,具有高噪声抑制、宽共模范围、长传输距离、冲突保护等特性,但一个真正可靠的RS-485网络还有赖于合理的应用。合理的网络布局、信号通道的连续性、周全的保护措施等,在设计之初就应该有一个总体规划。

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