RS-485通訊電纜2X1.0的使用說明

rs-485總線的理論

在自動(dòng)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(dòng)總線，具體規(guī)格要求： 　1. 接收器的輸入電阻rin≥12kΩ 　2. 驅(qū)動(dòng)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(gè)，配置了120Ω的終端電阻的情況下，驅(qū)動(dòng)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(hào)"0"；（v+）-（v-）≤-0.2v，表示信號(hào)"1"） 　因?yàn)?/span>rs-485的遠(yuǎn)距離、多節(jié)點(diǎn)（32個(gè)）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?，rs-485的自動(dòng)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(gè)485總線上只能是有一個(gè)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?？煽拷拥貢r(shí)整個(gè)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(hào)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(shí)候?yàn)榱藞D方便，直接將485信號(hào)線和電源線綁在一起，由于強(qiáng)電具有強(qiáng)烈的電磁信號(hào)對(duì)弱電進(jìn)行干擾，從而導(dǎo)致485信號(hào)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(jià)格上漲，導(dǎo)致現(xiàn)在市場(chǎng)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(huì)影響整個(gè)的使用。

4.485信號(hào)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(hào)是利用差模傳輸?shù)?，即?/span>485+與485-的電壓差來作為信號(hào)傳輸。如果外部有一個(gè)干擾源對(duì)其進(jìn)行干擾，使用雙絞線進(jìn)行485信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)候，由于其雙絞，干擾對(duì)于485+，485-的干擾效果都是一樣的，那電壓差依然是不變的，對(duì)于485信號(hào)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(duì)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(hào)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(shí)候整個(gè)系統(tǒng)非常穩(wěn)定，但是有的時(shí)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(chǎng)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(gè)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(shí)，Z大傳輸距離相應(yīng)縮短;反之，Z大距離加長(zhǎng)。

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(gè)ID號(hào)，即通信聯(lián)絡(luò)地址。主干網(wǎng)對(duì)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(duì)訪客住戶同時(shí)進(jìn)行對(duì)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(gè)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(gè)解碼器也有一個(gè)ID號(hào)，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(hào)在傳輸過程中如果遇到阻抗突變，信號(hào)在這個(gè)地方就會(huì)引起反射，這種信號(hào)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(gè)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(hào)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(hào)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(hào)反射還會(huì)存在。信號(hào)反射對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊?，歸根結(jié)底是因?yàn)榉瓷湫盘?hào)觸發(fā)了接收器輸入端的比較器，使接收器收到了錯(cuò)誤的信號(hào)，導(dǎo)致crc校驗(yàn)錯(cuò)誤或整個(gè)數(shù)據(jù)幀錯(cuò)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(duì)雙絞線將各個(gè)接口的a、b端連接起來，而不對(duì)rs-485通信鏈路的信號(hào)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(hào)并不需要對(duì)于某個(gè)參照點(diǎn)來檢測(cè)信號(hào)系統(tǒng)，只需檢測(cè)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(huì)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(shí)，發(fā)送器a的輸出共模電壓為vos，由于兩個(gè)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(huì)達(dá)到vcm=vos+vgpd。rs-485標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定vos≤3v，但vgpd可能會(huì)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(hào)致使接收器共模輸入vcm超出正常圍，在信號(hào)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(gè)節(jié)點(diǎn)串接起來。從總線到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的引出線長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，以便使引出線中的反射信號(hào)對(duì)總線信號(hào)的影響Z低。在使用rs485接口時(shí)，對(duì)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(hào)傳輸所允許的Z大電纜長(zhǎng)度是數(shù)據(jù)信號(hào)速率的函數(shù)，這個(gè)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)主要是受信號(hào)失真及噪聲等影響所限制。當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)速率降低到90kbit/s以下時(shí)，假定Z大允許的信號(hào)損失為6dbv時(shí)，則電纜長(zhǎng)度被限制在1200m。實(shí)際上，在實(shí)用時(shí)是*可以取得比它大的電纜長(zhǎng)度。當(dāng)使用不同線徑的電纜。則取得的Z大電纜長(zhǎng)度是不相同的。