RS485通讯几种常见问题
智能电能表RS485通讯故障原因分析及防范措施
智能电能表 Ｒ Ｓ ４ ８ ５的故障往往可以通过各类测试得到体现 ，这些
测试包括 电能表测试软件 、 万用表测量 以及通讯 口测试器等等。电能表
测试软件所能表现的信 息量大且测试方法 比较可靠 ， 但是要求较高 的专
１ 、智能 电能表 Ｒ Ｓ ４ ８ ５口的多种测试方法
展 示其 自 身的特点 ， 从而得到广泛地运用。 本文介 绍了智能电能 表Ｒ Ｓ ４ ８ ５
通讯 的工作原理和特点，通过分析 智能电能表 Ｒ Ｓ ４ ８ ５通讯常见的故障， 为智能电能表 Ｒ Ｓ ４ ８ ５ 通讯接 口故障提供一些简单的防范措施。
选择使用 。 而另一个影 响智能 电能表 Ｒ Ｓ ４ ８ ５的是其芯片型号。不同的芯片型
标准 ， 由于性能优异 、 组网容易 、 结构简单被广泛运用于各种智 能表中。 Ｒ Ｓ ４ ８ ５ 通信接 口可 以采用二线和四线连接方式 ， 二线制可以实现多点 双 向通信 ，而 四线连接则可以实现点对多的通信。
２ ０ １ ４年第 ８期
电子机械 工程
智 能 电能表 Ｒ Ｓ ４ ８ ５通 讯 故 障原 因分析 及 防范措 施
■何 洋 张文强
随着 国内电能管理行业的不断发展 ，智能电能表 Ｒ Ｓ ４ ８ ５通讯接 口也
得到 了广泛的运用。而解决多功能电能表 Ｒ Ｓ ４ ８ ５通信接 口的故障可以提
解决这类故障。
一
用化 ， 从 而能够较为准确地定位智能电能表 Ｒ Ｓ ４ ８ ５ 通讯 口的故 障种类 。
２ 、规 范智能电能表 Ｒ Ｓ ４ ８ ５的相关规 约
、
Ｒ Ｓ ４ ８ ５通 信 接 口的 原 理 与特 点
RS485总线信号常见故障检测与排查
RS485总线信号常见故障检测与排查
在通常的RS485总线通信中485中继器、485变换器、485集线器的应用过程普遍面临很多问题，比如：
1.无法通信，
2.没有反应；
3.可以上传数据，但不能下载；
4.通信时，系统提示会受到干扰；
5.或者不通信时，通信灯也继续闪烁。
6.有时不能通信，
7.等等故障。
故障检测与排查:
1.共地法-通过一条线或屏蔽线连接所有RS485设备的gnd，使所有设备之间不存在影响通信的电位差。
2.终端电阻法-在最后RS485设备的485+和485-上连接120欧姆的终端电阻来改善通信质量。
3.中间阶段切断法-从其中断断续续地检查设备负荷过多、通信距离过长、某设备的损害对整个通信线路的影响等原因。
4.单独引线法-单独简单地暂时把一条线拉到设备上，可以排除布线是否引起了通信故障。
5.变换器法的交换-可以随身携带一些变换器，排除变换器的质量问题是否影响了通信质量。
6.笔记本调试法-首先保证自己随身携带的电脑笔记本是通信正常的设备，更换客户的电脑进行通信。
如果可能的话，客户电脑的串行端口可能会受损或受伤。
为了减少485放大器通信故障引起的故障，请参考以下几个建议。
485放大器的故障诊断
01数据通信失败
⏹验证RS485/422输入布线是否正确
⏹确认RS485/422输出接线正确
⏹检查供电是否正常。
⏹确认配线端子已正常连接。
⏹观察接收指示灯时是否闪烁。
⏹检查发送指示灯发送时是否闪烁。
02数据丢失或错误
检查数据通信设备两端的数据速率、格式是否一致
RS485DTU。
RS485通讯接口在电能表使用中的常见问题及分析
在电能表中的应用由于历史的原因，我国在制定DL／T614－1997《电子式多功能电能表》及DL／T645－1997《电子式多功能电能表通讯协议》时将RS－485标准串行通讯接口作为电表的通讯接口，并详细地定义了物理层、链路层、应用层，结束了以前电表厂家规约各不兼容、互相不能抄的尴尬局面。
各电表厂家遵循相同的协议标准对电表进行读写操作，简化了电表抄表应用及维护的工作量。
使得国内的智能电表基本上可以做到互联互通。
但是目前国内的485抄表还存在一些问题，主要是通信成功率低、不能做到即连即通、易损坏等。
RS485通讯接口物理层、链路层及数据传输1.物理层A）共模输入电压：－7V～＋12V。
B）差模输入电压：大于0．2V。
C）三态方式输出。
D）半双工通信方式。
E）驱动能力不小于32个同类接口。
F）总线是无源的，由费率装置或数据终端提供电源。
G）逻辑“1”以A、B两线间的电压差为＋（2～6）V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为－（2～6）V表示。
2. 链路层及数据传输通讯链路的建立与解除由主站发出的信息帧来控制，帧的组成如表：由上表可知，帧由起始符、地址域、控制码、数据长度、数据域、校验码及结束符等7个域组成，每部分由若干字节组成。
DL／T645－1997规定，在发送帧信息之前，先发送1～4个字节FEH，其目的是预先拉高控制总线，以唤醒接收方，保障帧信息的顺利接收。
DL／T645－1997规定了主—从结构的半双工通讯方式。
每次通讯都是由主站向从站发出请求命令帧开始，从站根据要求作出响应。
收到命令帧后的响应延时称作帧间延时Td：20ms ≤Td≤500ms。
字节之间停顿时间称作字节间延时Tb：Tb≤500ms。
RS485在电表通讯中的常见问题及解决方案1收发时序不匹配现象1：485通讯不成功，用逻辑分析仪查看，发送的码字正确，电能表返回码字也符合规约。
再细看，主站发送的码字的最后一位同电能表应答的数据帧的第一位之间几乎没有停顿。
RS485总线常识,RS485总线常见故障解决办法
RS485 总线常识，RS485 总线常见故障解决办法
rs-485 采用半双工工作方式，支持多点数据通信。
rs-485 总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。
即采用一条总线将各个节点串接起来，
不支持环形或星型网络。
rs-485 采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共
模干扰的能力。
加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mv 的电压，故传输
信号能在千米以外得到恢复。
有些rs-485 收发器修改输入阻抗以便允许将多达8 倍以上的节点数连接到相同总线。
rs-485 最常见的应用是在工业环境下
可编程逻辑控制器内部之间的通信。
1、RS485 总线基本特性
根据RS485 工业总线标准，RS485 工业总线为特性阻抗120Ω 的半双工通讯总线，其最大负载能力为32 个有效负载（包括主控设备与被控
设置）。
2、RS485 总线传输距离。
RS485注意事项
RS485注意事项1．总线长度和连接设备数量问题一般的RS485标准接口允许连接32个设备(1个主站和31个从站)，总线最大长度可达1000米。
但这主要取决于设备内接口芯片的驱动能力(“RS”即“Recommend Standard”，推荐标准)。
如果接口芯片的驱动能力足够大，可以超出这个限制，Modbus协议支持多达247个站点。
如采用公用电话网或无线方式通讯时，Modbus总线事实上是一对一连接，也可以突破标准限制。
相反的情况，如Micro PLC的编程端口也支持Modbus，但只允许连接8个设备和10米总线长度，超出这个限制时，必须通过加装总线隔离盒(如TSXPACC01)达到标准接口的指标。
2．传输线连接问题RS485一般采用屏蔽双绞线作为传输线以总线拓扑或串行方式连接，需注意三点：a. 将屏蔽层连接到独立的系统信号接地线上，切不可连接到电源系统的保护接地线上。
如没有信号接地线，屏蔽层可以暂时悬浮。
b. 用一根低阻线将两个接口的信号公共端(0V)互连，使接口间共模干扰电压被短路，有效地抑制电磁干扰。
这根线可以是屏蔽层。
c. 在传输总线的始端和末端都并接终端电阻，否则信号将在传输线末端产生反射产生错误。
阻值一般取120Ω的电阻(大多数双绞线电缆的特性阻抗在100~120Ω)。
也可以采取RC匹配方式，即在终端电阻上再串联一只电容，这样可以隔断直流成分以节省大部分功率。
电容的取值需要在功耗和匹配质量间进行折衷，典型值是1μF。
第四节 RS422和RS485应用注意要点一、RS422和RS485的连接RS422和RS485总线连接的原则是构建一条单一、连续的信号通道作为总线。
采用一条双绞线(干线)，把各个节点串接起来，从总线到每个节点的引出线(支线)应尽量短，以使引出线中的反射信号对总线的影响最低。
图1-8是实际应用中常见的一些错误连接方式(a 、c 、e) 和正确连接方式(b 、d 、f)。
a 、c 、e 这三种连接方式在短距离、低速率条件下仍可能正常工作，但随着通讯距离的延长或通讯速率的提高，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会与原信号叠加，造成信号质量下降。
RS485常见的故障与解决方法
RS485常见的故障与解决方法一、如何预防故障的发生呢？为减少通信故障提出下面几条建议。
1、建议用户使用和购买厂家提供的485转换器或者厂家指定推荐品牌的485转换器。
2、厂家会对与其配套的485转换器做大量的测试工作，并且会要求485转换器生产厂家按照其固定的性能参数进行生产和品质检测，所以它与门禁设备具备较好的兼容性。
千万不要贪图便宜购买杂牌厂家的485转换器。
3、严格按照485总线的施工规范进行施工,杜绝任何侥幸心理。
4、对线路较长、负载较多的485总线工程采用科学的、有预留的解决方案。
5、如果通讯距离过长，如超500米，建议采用中继器或485HUB来解决。
6、如果负载数过多，如一条总线上超过30台，建议采用485HUB来解决问题。
7、现场调试带齐调试设备。
现场调试一定要随身携带几个可以接长距离和多负载的转换器、一台常用的电脑笔记本、测试通路断路的万用表，几个120欧姆的终端电阻。
二、采用485总线结构常见的几种通讯故障有下面几种？1、通讯不上，无反应。
2、可以上传数据，但不可以下载数据。
3、通讯时系统提示受到干扰，或者不通讯时通讯指示灯也不停地闪烁。
4、有时能通讯上，有时通讯不上，有的指令可以通，有的指令不可以通。
三、出现故障了有哪些调试方法呢？在调试前首先要确保设备接线正确，且施工合乎规范。
可以根据遇到的问题采用下面几种调试方法。
1、共地法:用1条线或者屏蔽线将所有485设备的GND地连接起来，这样可以避免所有设备之间存在影响通讯的电势差。
2、终端电阻法：在最后一台485设备的485+和485-上并接120欧姆的终端电阻来改善通讯质量。
3、中间分段断开法：通过从中间断开来检查是否设备负载过多、通讯距离过长、某台设备对整个通讯线路的影响等。
4、单独拉线法:单独简易拉一条线到设备，这样可以用来排除是否是布线引起了通讯故障。
5、更换转换器法：随身携带几个转换器，这样可以排除是否是转换器质量问题影响了通讯质量。
RS485通讯常见故障、解决方法以及布线安装注意事项！
RS485通讯常见故障、解决方法以及布线安装注意事项！积木式上位机怎么设计？高质量的PLC程序应该从何入手？如何在西门子博途中实现工艺配方？秒懂S7-1500PLC读写SQL微软数据库分享一组污水处理3D画面，谈谈上位机设计原则！【导读】做电气自动化工程很多时候会接触到RS485通讯，很多新手不是很了解，今天我们就来聊聊RS485相关的应用，你会发现里面的知识确实有不少，那么我们就选择一些平时在工程中会考虑到的问题供大家参考。
（一）什么是RS485总线？工业现场经常要采集多点数据，模拟信号或开关信号，一般用到RS485总线，RS-485采用半双工工作方式，支持多点数据通信。
RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。
即采用一条总线将各个节点串接起来，不支持环形或星型网络。
RS485无具体的物理形状，根据工程的实际情况而采用的接口，RS485采用差分信号负逻辑，＋2V～＋6V表示'0'，- 6V～- 2V表示'1'。
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朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。
根据485总线结构理论，在理想环境的前提下，485总线传输距离可以达到1200米。
其条件是通讯线材优质达标，波特率为9600，只负载一台485设备，才能使得通讯距离达到1200米，所以通常485总线实际的稳定的通讯距离往往达不到1200米。
如果负载485设备多，线材阻抗不合乎标准，线径过细，转换器品质不良，设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。
（二）RS485线缆与传输距离在一般场合采用普通的双绞线就可以，在要求比较高的环境下可以采用带屏蔽层的同轴电缆。
在使用RS485接口时，对于特定的传输线路，从RS485接口到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度与信号传输的波特率成反比，这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所影响。
RS-485总线可靠性的几种方法及常见故障处理
RS-485总线可靠性的几种方法及常见故障处理在MCU之间中长距离通信的诸多方案中，RS-485因硬件设计简单、控制方便、成本低廉等优点广泛应用于工厂自动化、工业控制、小区监控、水利自动报测等领域。
但RS-485总线在抗干扰、自适应、通信效率等方面仍存在缺陷，一些细节的处理不当常会导致通信失败甚至系统瘫痪等故障，因此提高RS-485总线的运行可靠性至关重要。
一、RS-485接口电路的硬件设计1、总线匹配总线匹配有两种方法，一种是加匹配电阻。
位于总线两端的差分端口，VA与VB之间应跨接120Ω匹配电阻，以减少由于不匹配而引起的反射、吸收噪声，有效地抑制了噪声干扰。
但匹配电阻要消耗较大电流，不适用于功耗限制严格的系统。
另外一种比较省电的匹配方案是RC匹配利用一只电容C隔断直流成分，可以节省大部分功率，但电容C的取值是个难点，需要在功耗和匹配质量间进行折中。
除上述两种外还有一种采用二极管的匹配方案，这种方案虽未实现真正的匹配，但它利用二极管的钳位作用，迅速削弱反射信号达到改善信号质量的目的，节能效果显著。
2、RO及DI端配置上拉电阻异步通信数据以字节的方式传送，在每一个字节传送之前，先要通过一个低电平起始位实现握手。
为防止干扰信号误触发RO(接收器输出)产生负跳变，使接收端MCU进入接收状态，建议RO外接10kΩ上拉电阻。
3、保证系统上电时的RS-485芯片处于接收输入状态对于收发控制端TC建议采用MCU引脚通过反相器进行控制，不宜采用MCU引脚直接进行控制，以防止MCU上电时对总线的干扰。
4、总线隔离RS-485总线为并接式二线制接口，一旦有一只芯片故障就可能将总线“拉死”，因此对其二线口VA、VB与总线之间应加以隔离。
通常在VA、VB与总线之间各串接一只4-10Ω的PTC电阻，同时与地之间各跨接5V的TVS二极管，以消除线路浪涌干扰。
如没有PTC电阻和TVS二极管，可用普通电阻和稳压管代替。
5、合理选用芯片例如，对外置设备为防止强电磁(雷电)冲击，建议选用TI的75LBC184等防雷击芯片，对节点数要求较多的可选用SIPEX的SP485R。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
485通讯常见问题
1.MAX488/MAX490在点对点通信中工作很正常，为何在点对多点通信时无法正常通信？
由于MAX488/MAX490没有发送使能控制，因而其输出无法处于高阻态，当多个输出被连接在一起时(即点对多点通信时)，差分输出信号线被多个发送器驱动(通常为TXD=1对应的电平状态)；当某个节点开始通信，且发送TXD=0对应的差分电平时，A，B两线上将形成很大的短路电流，若长时间工作，则接口芯片将损坏；而这种情况不会在点对点通信中发生，且不会出现在点对多点通信中的处于点的一方，这也是象MAX488/MAX490以及其它一些没有发送使能控制的接口的适用范围。
以上是造成这个问题的原因，当然，类似情况也会出现在那些带使能控制而软件没有编程控制使能的接口芯片中。
2.RS-485/RS-422接口为何在停止通信时接收器仍有数据输出？
由于RS-485/RS-422在发送数据完成后，要求所有的发送使能控制信号关闭且保持接收使能有效，此时，总线驱动器进入高阻状态且接收器能够监测总线上是否有新的通信数据。
但是由于此时总线处于无源驱动状态(若总线有终端匹配电阻时，A和B线的差分电平为0，接收器的输出不确定，且对AB线上的差分信号的变化很敏感；若无终端匹配，则总线处于高阻态，接收器的输出不确定)，容易受到外界的噪声干扰。
当噪声电压超过输入信号门限时(典型值±200mV)，接收器将输出数据，导致对应的UART接收无效的数据，使紧接着的正常通讯出错；另外一种情况可能发生在打开/关闭发送使能控制的瞬间，使接收器输出信号，也会导致UART错误地接收。
解决方法：
1)在通讯总线上采用同相输入端上拉(A线)、反相输入端下拉(B线)的方法对总线进行钳位，保证接收器输出为固定的“1”电平；
2)采用内置防故障模式的MAX308x系列的接口产品替换该接口电路；
3)通过软件方式消除，即在通信数据包内增加2-5个起始同步字节，只有在满足同步头后才开始真正的数据通讯。
3.采用RS-485/RS422接口通讯时，在什么条件下需要采用终端匹配？电阻值如何确定？如何配置终端匹配电阻？
在长线信号传输时，一般为了避免信号的反射和回波，需要在接收端接入终端匹配电阻。
其终端匹配电阻值取决于电缆的阻抗特性，与电缆的长度无关。
RS-485/RS-422一般采用双绞线(屏蔽或非屏蔽)连接，终端电阻一般介于100至140Ω之间，典型值为120Ω。
在实际配置时，在电缆的两个终端节点上，即最近端和最远端，各接入一个终端电阻，而处于中间部分的节点则不能接入终端电阻，否则将导致通讯出错。
4．为什么在RS-485/RS-422构成的通信网络中,传输数据包时经常出现多出一个数据或少一个数据的现象?
一般在点-多点通信系统中会经常出现这个问题, 归纳出现的原因大致如下:
1) 在半双工通信中,一般可以通过禁止RS-485收发器接收使能或UART内部的接收使能,以保证不出现自发自收，进而减少CPU的开销。
当数据发送完成后，RS-485接收器和内部UART将回到允许接收状态而发送器将关闭，在此状态切换过程中，可能出现RS-485接收器输出低电平跳变，而此时UART已经允许接收，从而导致多接收一个字节。
l正确处理方法应该为：
从接收状态向发送状态转换时，先禁止内部UART的接收使能，再打开接口的发送器使能，然后，允许内部UART的发送使能，开始发送数据；
从发送状态向接收状态转换时，先禁止内部UART的发送使能，再关闭接口的发送使能(如果接口的接收使能被禁止，则紧跟着打开接口的接收使能)，在延时2至4个NOP指令后，才打开内部UART的接收使能。
2)对于大多数UART来说，内部发送缓冲器"空"会产生中断或置对应的标志位，但此时数据不一定真的发送完成，因为数据有可能还在输出移位寄存器中。
如果仅靠发送缓冲的状态来判断一包数据是否发送完成，从而决定是否关闭内部UART的发送使能和接口的发送使能，则这个数据包的最后一个字节将不会发送到总线上，以致对方会少接收一个字节。
此类问题会出现在AX3100、MAX3140和PIC系列单片机等类似情况的UART中，请用户应用中注意此类问题。
5．MAX232/MAX202接口输出的电平为何比计算机输出的RS-232电平低？
答：由于计算机内部的RS-232接口多数采用±12V供电的接口芯片，而
MAX232/MAX202及其它多数Maxim的RS-232接口都是采用单电源(+3.3V或+5V)供电，由内部的电荷泵电路(倍压和倍压反相两种方式)产生接口所需的电源，这样就简化了电源设计。
由于工作在倍压和倍压反相的电荷泵输出电压最高为±2×Vin(空载时)，且带载能力有限，不管怎样，多数Maxim接口驱动器还是能够保证幅值在±5V以上，以满足RS-232接口端±3V的接收门限值。