RS-485通訊電纜2X1.0的使用說明

rs-485總線的理論

在自動化領(lǐng)域，隨著分布式控制系統(tǒng)的發(fā)展，迫切需要一種總線能適合遠(yuǎn)距離的數(shù)字通信。在rs-422標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，eia研究出了一種支持多節(jié)點(diǎn)、遠(yuǎn)距離和接收高靈敏度的rs-485總線標(biāo)準(zhǔn)。 　rs-485標(biāo)準(zhǔn)采有用平衡式發(fā)送，差分式接收的數(shù)據(jù)收發(fā)器來驅(qū)動總線，具體規(guī)格要求： 　1. 接收器的輸入電阻rin≥12kΩ 　2. 驅(qū)動器能輸出±7v的共模電壓 　3.輸入端的電容≤50pf 　4. 在節(jié)點(diǎn)數(shù)為32個，配置了120Ω的終端電阻的情況下，驅(qū)動器至少還能輸出電壓1.5v（終端電阻的大小與所用雙絞線的參數(shù)有關(guān)） 　5.接收器的輸入靈敏度為200mv（即（v+）-（v-）≥0.2v，表示信號"0"；（v+）-（v-）≤-0.2v，表示信號"1"） 　因?yàn)?/span>rs-485的遠(yuǎn)距離、多節(jié)點(diǎn)（32個）以及傳輸線成本低的特性，使得eia rs-485成為工業(yè)應(yīng)用中數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)?；诖耍?/span>rs-485的自動化領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，但是在實(shí)際工程中rs-485總線運(yùn)用仍然存在著很多問題，影響了工程的質(zhì)量，為工程施工帶來了很多的不方便。

rs485總線布線規(guī)范

1.485總線必須要接地。

在很多技術(shù)文檔中，都提到485總線必須要接地，但是沒有詳細(xì)的提出如何接地。嚴(yán)格的說，485總線必須要單點(diǎn)可靠接地。單點(diǎn)就是整個485總線上只能是有一個點(diǎn)接地，不能多點(diǎn)接地，因?yàn)閷⑵浣拥厥且驗(yàn)橐獙⒌鼐€（一般都是屏蔽線作地線）上的電壓保持一致，防止共模干擾，如果多點(diǎn)接地適得其反。可靠接地時整個485線路的地線必須要有良好的接觸，從而保證電壓一致，因?yàn)樵趯?shí)際施工中，為了接線方便，將線剪成多段再連接，但是沒有將屏蔽線作良好的連接，從而使得其地線分成了多段，電壓不能保持一致，導(dǎo)致共模干擾。

2.485信號線不可以和強(qiáng)電電源線一同走線。

在實(shí)際施工當(dāng)中，由于走線都是通過管線走的，施工方有的時候?yàn)榱藞D方便，直接將485信號線和電源線綁在一起，由于強(qiáng)電具有強(qiáng)烈的電磁信號對弱電進(jìn)行干擾，從而導(dǎo)致485信號不穩(wěn)定，導(dǎo)致通信不穩(wěn)定。

3.選擇合格的電纜

由于原材料價格上漲，導(dǎo)致現(xiàn)在市場上的線材魚龍混雜，有不良商人利用某種合金來頂替銅絲來做網(wǎng)線，在外面鍍銅以蒙混客戶。具體區(qū)別方法：看網(wǎng)線截面，如果是銅色的話，就是銅絲，如為白色，則是用合金以次充好。合金一般比較脆，容易斷，而且導(dǎo)電性遠(yuǎn)不如銅絲，很容易在工程施工中造成問題。線材一般建議選擇標(biāo)準(zhǔn)的485線，其為屏蔽雙絞線，傳輸線不是像網(wǎng)線那樣為單股的銅絲，而是多股銅絲絞在一起形成一根線，從而即使某根小銅絲斷掉，也不會影響整個的使用。

4.485信號線可以使用屏蔽線作為布線，也可以使用非屏蔽線作為布線。

由于485信號是利用差模傳輸?shù)模从?/span>485+與485-的電壓差來作為信號傳輸。如果外部有一個干擾源對其進(jìn)行干擾，使用雙絞線進(jìn)行485信號傳輸?shù)臅r候，由于其雙絞，干擾對于485+，485-的干擾效果都是一樣的，那電壓差依然是不變的，對于485信號的干擾縮到了Z小。同樣的道理，如果有屏蔽線起到屏蔽作用的話，外部干擾源對于其的干擾影響也可以盡可能的縮小。

5.485布線不可以布置成星型接線與樹形接線。

485布線規(guī)范是必須要手牽手的布線，一旦沒有借助485集線器和485中繼器直接布設(shè)成星型連接和樹形連接，很容易造成信號反射導(dǎo)致總線不穩(wěn)定。很多施工方在485布線過程中，使用了星型接線和樹形接線，有的時候整個系統(tǒng)非常穩(wěn)定，但是有的時候則總是出現(xiàn)問題，又很難查找原因，一般都是由于不規(guī)范布線所引起的。如果由于現(xiàn)場的限制，必須要進(jìn)行星型連接或者樹形連接，則必須配置485集線器來保證系統(tǒng)通訊穩(wěn)定。

RS485總線基本特性

根據(jù)RS485工業(yè)總線標(biāo)準(zhǔn)，RS485工業(yè)總線為特性阻抗120Ω的半雙工通訊總線，其Z大負(fù)載能力為32個有效負(fù)載(包括主控設(shè)備與被控設(shè)置)。

當(dāng)使用較細(xì)的通訊電纜，或者在電磁干擾較強(qiáng)的環(huán)境使用本產(chǎn)品，或者總線上連接有較多的設(shè)備時，Z大傳輸距離相應(yīng)縮短;反之，Z大距離加長。

主干網(wǎng)上的設(shè)備，如圍墻機(jī)、管理機(jī)、主機(jī)等均分配一個ID號，即通信聯(lián)絡(luò)地址。主干網(wǎng)對講線，一般都是用一芯線(地線除外)，是一種半雙工方式。視頻用一根同軸電纜。如果要求有多對訪客住戶同時進(jìn)行對講(所謂多通道)，則必須增加音頻線和視頻線。

主機(jī)(副機(jī))與分機(jī)一般不能直接連接，中間必須增加解碼器，這有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定和增強(qiáng)抗干擾能力。

主機(jī)(副機(jī))與解碼器均通過一個叫做網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接器的設(shè)備在弱電井內(nèi)連接，解碼器與解碼器之間總線方式或是星型方式連接。每個解碼器也有一個ID號，是主機(jī)與之通信的聯(lián)絡(luò)地址。(二進(jìn)制編碼)

主機(jī)與解碼器之間的連線，叫樓內(nèi)總干線，所用電纜芯數(shù)因廠家不同而有所區(qū)別。

rs-485總線運(yùn)用存在的問題

1、 阻抗不連續(xù) 　信號在傳輸過程中如果遇到阻抗突變，信號在這個地方就會引起反射，這種信號反射的原理，與光從一種媒質(zhì)進(jìn)入另一種媒質(zhì)要引起反射是相似的。消除這種反射的方法，就是盡量保持傳輸線阻抗連續(xù)，實(shí)際工程中在電纜線的末端跨接一個與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電阻的原理就是為了減小信號反射。 　從理論上分析，在傳輸電纜的末端只要跨接了與電纜特性阻抗相匹配的終端電阻，就能有效的減少信號反射。但是，在實(shí)現(xiàn)應(yīng)用中，由于傳輸電纜的特性阻抗與通訊波特率等應(yīng)用環(huán)境有關(guān)，特性阻抗不可能與終端電阻*相等，因此或多或少的信號反射還會存在。信號反射對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊?，歸根結(jié)底是因?yàn)榉瓷湫盘栍|發(fā)了接收器輸入端的比較器，使接收器收到了錯誤的信號，導(dǎo)致crc校驗(yàn)錯誤或整個數(shù)據(jù)幀錯誤。這種情況是無法改變的，只有盡量去避免它。 　2、rs-485接地問題 　僅僅用一對雙絞線將各個接口的a、b端連接起來，而不對rs-485通信鏈路的信號接地，在某些情況下也可以工作，但給系統(tǒng)埋下了隱患。rs-485接口采用差分方式傳輸信號并不需要對于某個參照點(diǎn)來檢測信號系統(tǒng)，只需檢測兩線之間的電位差就可以了。但應(yīng)該注意的是收發(fā)器只有在共模電壓不超出一定范圍（-7v至+12v）的條件下才能正常工作。當(dāng)共模電壓超出此范圍，就會影響通信的可靠直至損壞接口。如圖1所示，當(dāng)發(fā)送器a向接收器b發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送器a的輸出共模電壓為vos，由于兩個系統(tǒng)具有各自獨(dú)立的接地系統(tǒng)存在著地電位差vgpd，那么接收器輸入端的共模電壓就會達(dá)到vcm=vos+vgpd。rs-485標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定vos≤3v，但vgpd可能會有很大幅度（十幾伏甚至數(shù)十伏），并可能伴有強(qiáng)干擾信號致使接收器共模輸入vcm超出正常圍，在信號線上產(chǎn)生干擾電流輕則影響正常通信，重則損壞設(shè)備。 　3、rs-485的總線結(jié)構(gòu)及傳輸距離 　rs-485支持半雙工或全雙工模式。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線型結(jié)構(gòu)不支持環(huán)形或星形網(wǎng)絡(luò)，采用一條總線將各個節(jié)點(diǎn)串接起來。從總線到每個節(jié)點(diǎn)的引出線長度應(yīng)盡量短，以便使引出線中的反射信號對總線信號的影響Z低。在使用rs485接口時，對于特定的傳輸線經(jīng)，從發(fā)生器到負(fù)載其數(shù)據(jù)信號傳輸所允許的Z大電纜長度是數(shù)據(jù)信號速率的函數(shù)，這個長度數(shù)據(jù)主要是受信號失真及噪聲等影響所限制。當(dāng)數(shù)據(jù)信號速率降低到90kbit/s以下時，假定Z大允許的信號損失為6dbv時，則電纜長度被限制在1200m。實(shí)際上，在實(shí)用時是*可以取得比它大的電纜長度。當(dāng)使用不同線徑的電纜。則取得的Z大電纜長度是不相同的。