RS485常見問題及解決方法

RS485總線是工業(yè)上的通信方式之一，在實(shí)際布線或使用過程中通常會(huì)出現(xiàn)一系列問題，今天總結(jié)一些平時(shí)RS485通訊可能會(huì)出現(xiàn)的通題及其解決方法以供大家參考。

一、什么是RS485？

RS485，全稱為TIA/EIA-485-A標(biāo)準(zhǔn)（也常簡稱為EIA-485或ANSI/TIA/EIA-485），是一種廣泛應(yīng)用于電子通信領(lǐng)域的物理層協(xié)議，專為多點(diǎn)、雙向通信設(shè)計(jì)。它在工業(yè)控制系統(tǒng)、樓宇自動(dòng)化、安防系統(tǒng)、儀表數(shù)據(jù)采集以及其他需要遠(yuǎn)距離、多設(shè)備通訊的場景中扮演著至關(guān)重要的角色。RS485是RS-232串行通信協(xié)議的一個(gè)擴(kuò)展，主要改進(jìn)在于其能夠支持更長的通信距離和更多的節(jié)點(diǎn)設(shè)備。

RS-485是針對(duì)RS-232不足的基礎(chǔ)上優(yōu)化改進(jìn)而成的，RS485具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

技術(shù)特點(diǎn)

1. 多點(diǎn)通信：RS485的特點(diǎn)之一是其支持多點(diǎn)通信，理論上可以連接多達(dá)32個(gè)（實(shí)踐中甚至更多）設(shè)備進(jìn)行半雙工通信，即在同一時(shí)間內(nèi)只能進(jìn)行發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，但不能同時(shí)進(jìn)行。

2. 差分信號(hào)：與RS232使用單端信號(hào)傳輸不同，RS485采用差分信號(hào)傳輸方式（A線和B線），這大大增強(qiáng)了其抗干擾能力，使得信號(hào)在長距離傳輸時(shí)仍能保持較高的可靠性，適用于工業(yè)環(huán)境中常見的電磁干擾場景。

3. 長距離傳輸：得益于差分信號(hào)的高抗噪性和較低的信號(hào)衰減率，RS485能夠在相對(duì)較低的數(shù)據(jù)速率下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，通?？蛇_(dá)1200米，某些條件下甚至可達(dá)到幾公里。

4. 半雙工工作模式：雖然限制了同時(shí)收發(fā)的能力，但這種模式簡化了硬件設(shè)計(jì)，降低了成本，對(duì)于大多數(shù)控制和監(jiān)控應(yīng)用來說已足夠。

二、RS485通訊注意事項(xiàng)

在排除RS485通訊常見的問題前，一般做到以下措施可以有效地減少通信故障：

①注意通訊的距離、設(shè)備的數(shù)量以及通訊線的規(guī)格。

②RS485通訊線一般使用雙絞屏蔽線，為確?？垢蓴_效果好，屏蔽層最好接大地。

③如果負(fù)載過多，建議使用485HUB來增加驅(qū)動(dòng)能力；如果通信距離很長，可以使用中繼器來解決問題。

④所有連接485設(shè)備的地線一定要用一根導(dǎo)線連接來共地，避免電勢差影響設(shè)備間的通信。

⑤485總線要采用手拉手結(jié)構(gòu)，不能采用星型結(jié)構(gòu)，避免產(chǎn)生的反射信號(hào)對(duì)通訊產(chǎn)生干擾。

RS485通訊聯(lián)接示意圖

⑥大多數(shù)雙絞線的特性阻抗是100~140Ω，所以在RS485的最始端和最末端要加上120Ω的電阻，防止傳輸線末端阻抗不匹配導(dǎo)致信號(hào)反射。

⑦RS485通信線布線要遠(yuǎn)離高壓大電流的電源線。

三、RS485常見問題及解決方法

3.1、RS485接收數(shù)據(jù)錯(cuò)亂

可使用示波器對(duì)通訊過程中的波形進(jìn)行監(jiān)測顯示，通過傳輸波形的頻率、幅值及形狀可以判定通訊情況以便快速排查故障原因：

1. 檢測到的波形頻率與發(fā)送頻率是否一致。

①檢查串口助手的波特率設(shè)置和程序串口的波特率是否一致。

②考慮是否是時(shí)鐘有問題，檢查電路板上所用晶振是否與推薦電路的晶振頻率一樣。

③用萬用表測量RS485收發(fā)器芯片終端腳AB之間的電阻值是否為120Ω。特別需要注意的是有些USB轉(zhuǎn)RS485模塊的終端腳已經(jīng)加上了120Ω的電阻，若在后面的RS485收發(fā)器芯片終端AB腳加120Ω電阻，會(huì)使阻抗失配導(dǎo)致數(shù)據(jù)異常，這時(shí)需要取掉一個(gè)120Ω電阻。

2. 檢測到的波形頻率與發(fā)送頻率一致，但有非方波成分存在或者非差分傳輸，可能是通訊線路自身抗干擾的能力不太夠。解決方法：

①檢查RS485的雙絞線屏蔽層是否接地。

②檢查RS485通信線附近是否有強(qiáng)電磁干擾，需要加隔離保護(hù)措施或者遠(yuǎn)離干擾源。

③波特率是否過高，適當(dāng)降低波特率看看信號(hào)有無優(yōu)化，減小電纜的分布電容對(duì)信號(hào)產(chǎn)生的影響。

3.2、RS485在停止通訊時(shí)接收器依舊有數(shù)據(jù)輸出

當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸完成后，總線此時(shí)處于無源驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，AB間差分電平為0；無終端時(shí)，總線在高阻態(tài)。當(dāng)外界噪聲電壓高于±200mV的信號(hào)門，接收器就輸出無效數(shù)據(jù)。

可以通過硬件或軟件兩個(gè)方面解決此問題，解決方法：

1. 在通訊總線的A端采用上拉，B端采用下拉以此來保證接收器輸出為固定的高電平。

2.       在通訊數(shù)據(jù)包內(nèi)加幾個(gè)起始同步字節(jié)，必須在同步后才開始數(shù)據(jù)通訊的傳輸。

四、       藍(lán)蜂物聯(lián)網(wǎng)硬件設(shè)備

用戶只需購買藍(lán)蜂的硬件網(wǎng)關(guān)就可快速實(shí)現(xiàn)自己設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)需求，可用于連接各種PLC、數(shù)控機(jī)床、儀器儀表、機(jī)械設(shè)備，并支持上百種工業(yè)協(xié)議。平臺(tái)提供電腦web網(wǎng)頁、手機(jī)APP、微信、大屏等數(shù)據(jù)訪問途徑。通過平臺(tái)+網(wǎng)關(guān)可快速構(gòu)建用戶設(shè)備聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)云組態(tài)、數(shù)據(jù)解析、處理、展示、遠(yuǎn)程配置、升級(jí)等功能。具備實(shí)施便捷、快速，低成本、功能強(qiáng)大且穩(wěn)定的特點(diǎn)。

重點(diǎn)是平臺(tái)基礎(chǔ)服務(wù)（80%以上的功能）還。平臺(tái)從15年5月份上線已穩(wěn)定運(yùn)行了8年，并被5000+以上的企業(yè)用戶所選擇和使用。我們的目標(biāo)“讓設(shè)備與人更好溝通”。