485通讯问题处理
485总线、485中继器和485终端电阻【转载】
2010-04-15 15:36
1、485总线应采用什么样的通讯线？一条总线上可以挂接多少台设备？
必须采用RVSP屏蔽双绞线。所用屏蔽双绞线规格，与485通讯线的距离和挂接的设备数量有关，如下表所示。采用屏蔽双绞线有助于减少和消除两根485通信线之间产生的分布电容以及来自于通讯线周围产生的共模干扰。
通讯距离
设备数量
通讯线规格
1-400m
1-32台
0.5mm2
400-800m
1-16台
0.5mm2
400-800m
17-32台
0.75mm2
800-1200m
1-8台
0.5mm2
800-1200m
9-21台
0.75mm2
800-1200m
22-32台
1.0mm2
工程商大都习惯采用5类网线或超5类网线作为485通信线，这是错误的。这是因为：（1） 普通网线没有屏蔽层，不能防止共模干扰。（2）网线只有0.2mm平方，线径太细，会导致传输距离降低和可挂接的设备减少。 （3）网络线为单股的铜线，相比多芯线而言容易断裂。
2。 为什么要接地
485收发器在规定的共模电压-7V至+12V之间时，才能正常工作。如果超出此范围会影响通讯，严重的会损坏通讯接口。共模干扰会增大上述共模电压。消除共模干扰的有效手段之一是将485通讯线的屏蔽层用作地线，将机具、电脑等网络中的设备地连接在一起，并由一点可靠地接入大地。
3。 电控锁和控制器/读卡器可以用同一个电源共电吗？
不能。在电控锁不动作的情况下，SKPS的纹波电压只有40-50mV； 一旦动作，即在电控锁在开门和关门时，纹波电压会上升到100mV-300mV，该纹波会通过地线进入控制器和读卡器，导致通讯芯片和CPU发热，导致通讯不稳，严重的还会烧毁芯片。而且电控锁在断电和上电的瞬间，电控锁里面的线圈，会充放电产生一个高达850mA的脉冲，如果电控锁的两端没有并联二极管的话，该纹波信号也会传入控制器和读卡器。推荐一个控制器和它下面挂接的所有读卡器共用一个SKPS电源；该控制器下面每个电控锁各使用一个单独的SKPS电源。
4。485通信线应如何走线？
通信线尽量远离高压电线，不要与电源线并行，更不能捆扎在一起。
5。为什么485总线要采用手拉手结构，而不能采用星形结构？
星形结构会产生反射信号，从而影响到485通信。总线到每个终端设备的分支线长度应尽量短，一般不要超出5米。分支线如果没有接终端，会有反射信号，对通讯产生较强的干扰，应将其去掉。 门禁系统中，有两个地方应用到485总线。一是计算机到下面挂接的控制器，二是控制器到下面挂接的485读卡器。
6。485总线上设备到设备之间可以有接点吗？
在同一个网络系统中，使用同一种电缆，
尽量减少
线路中的接点。接点处确保焊接良好，包扎紧密，避免松动和氧化。保证一条单一的、连续的信号通道作为总线。
7。什么叫共模干扰和差模干扰？如何消除通讯线上的干扰？
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）不要和电控锁共用同一个电源（5）采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV)
8。什么情况下在485总线上要增加终端电阻？
一般情况下不需要增加终端电阻，只有在485通信距离超过300米的情况下，要在485通讯的开始端和结束端增加终端电阻。尤其是485总线上设备数量较少时。当设备数量较多时（如超过22台）。一般不需增加终端电阻，因为终端电阻会降低485总线的负载能力。当需要增加终端电阻时，只要将控制器上面的终端电阻跳线置位既可，如果另一端连接的是计算机的话，同时将485转换器的棕色和白色短路。
9。如何延长485的通讯距离
485网络的规范之一是1.2公里长度，32个节点数。如果超出了这个限制，那么必须采用485集线器来拓展网络距离或节点数。 利用485集线器，可以将一个大型485网络分隔成若干个网段。485集线器就如同485网段之间连接的"桥梁"。当然每个网段还是遵循上面的485规范，即1.2公里长度，32个节点数。
利用485集线器构造星型485网络 485集线器是485中继器概念的拓广，它不仅解决了多分叉问题，同时也解决了网段之间相互隔离的问题，即某一个网段出现问题（例如短路等），不至于影响到其它网段，从而极大地提高了大型网络的安全性和稳定性。我们可以从局域网从总线型到星型的发展历程，来体会星型布线网络给我们带来的好处。同样，采用485集线器构成的星型485网络也将是485网络发展的一个方向。
A: 我们公司的做法是：在485的任何一个节点上，对 A上拉；对B下拉，具体接线就是：(+5V---R1---A---R2---B---R3---GND),其中R1:3.3K,R2:180欧姆， R3:3.3K，取消原来的120欧电阻，这样在总线空闲的时候就保证A比B高出大约200mV的电压，也就是说能保证总线上的数据状态在空闲的时候是稳定的1。这可是我们
公司几年的现场经验得来的，效果很好，保证比原来那
种方式好多了.
B: 确有可取之处，但是请问：
在485的任何一个节点上，对A上拉，对B下拉，如果节点多了485驱动能力恐怕支撑不了吧？
C: 485通信总线上的匹配电阻究竟应该怎样配才能使通信总线稳定可靠呢？为什么我在总线的首尾各配120欧的电阻，总线仍然不稳定？究竟有那些因素干扰了它？
D: 个人经验：485总线的匹配电阻与该总线上的设备有关。主要是总线上设备的输入阻抗和输出阻抗对485总线的特性阻抗影响比较大。所以在匹配485总线的终端电阻时最好使用一个可调电阻来不断的测试。或者使用设备测量出该485总线的特性阻抗，然后加以相应的电阻与之匹配。还有就是使用理论计算也可以计算出给485总线的相应的数据。
E: 485通信总线上的匹配电阻只在末端出现，如果设备较多（接近32个）可以不接匹配电阻；另外485通信总线虽然手册上说可以选用双绞线，但最好还是选用两芯屏蔽线且屏蔽网不得两端接地。我的经验就是这样，且从没发现有干扰！
F: 我觉得485通讯总线的匹配电阻的选择，大家可以用这个简单的办法试一下：把一个电位器接在A—B 之间，然后用示波器测A——B之间的波形。什么时候波形最好，就把此时电位器接在A——B两端之间的两脚的电阻值量出来，然后用同样阻值的电阻代替电位器。
G: 总线不稳定不一定是硬件引起的，我建议查找一下，是否存在软件方面的BUG。
RS485总线终端电阻
1.一般情况下不需要增加终端电阻，只有在485通信距离超过300米的情况下，要在485通讯的开始端和结束端增加终端电阻。
2.终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射在通信过程中，有两种信号因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。
阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。
引起信号反射的另一原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射，主要表现在通讯线路处在空闲方式时，整个网络数据混乱。
要减弱反射信号对通讯线路的影响，通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中，对于比较小的反射信号，为简单方便，经常采用
加偏置电阻的方法。
3. 补充说明：
1）RS-485需
要2个终接电阻，接在传输总线的两端，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在短距离传输时不需终接电阻，即一般在100米以下不需终接电阻。
2）为了抑制干扰，RS485总线常在最后一台设备之后接入一个120欧的电阻（即为上面所述）。
3）RS-485与RS-422的共模输出电压是不同的。RS-485共模输出电压在-7V至+12V之间， RS-422在-7V至+7V之间，RS-485接收器最小输入阻抗为12KΩ；RS-422是4kΩ；RS-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。
4. 终端匹配电阻的正确接法是在每个485总线的首尾两端上各接一个120欧姆的终端电阻。