1、485 總線應采用什么樣的通訊線？一條總線上可以掛接多少臺設備？
必須采用 RVSP 屏蔽雙絞線。所用屏蔽雙絞線規(guī)格，與 485 通訊線的距離和掛接的設備數量有關，如下表所示。采用屏蔽雙絞線有助于減少和消除兩根 485 通信線之間產生的分布電容以及來自于通訊線周圍產生的共模干擾。 通訊距離 設備數量 通訊線規(guī)格 1-400m 1 - 32臺 0.5mm2 400-800m 1 - 16 臺 0.5mm2 400-800m 17 - 32 臺 0.75mm2 800-1200m 1 - 8
臺 0.5mm2 800-1200m 9 - 21 臺 0.75mm2 800-1200m 22 - 32 臺 1.0mm2 工程商大都習
慣采用 5 類網線或超 5 類網線作為 485 通信線，這是錯誤的。這是因為：（1） 普通網線沒有屏蔽層，不能防止共模干擾。（2）網線只有 0.2mm 平方，線徑太細，會導致傳輸距離降低和可掛接的設備減少。 （3）網絡線為單股的銅線，相比多芯線而言容易斷裂。
2、為什么要接地
485 收發(fā)器在規(guī)定的共模電壓-7V 至+12V 之間時，才能正常工作。如果超出此范圍會影響通訊，嚴重的會損壞通訊接口。共模干擾會增大上述共模電壓。消除共模干擾的有效手段之一是將 485 通訊線的屏蔽層用作地線，將機具、電腦等網絡中的設備地連接在一起，并由一點可靠地接入大地。
3、電控鎖和控制器/讀卡器可以用同一個電源共電嗎？
不能。在電控鎖不動作的情況下，SKPS 的紋波電壓只有 40-50mV； 一旦動作，即在電控鎖在開門和關門時，紋波電壓會上升到 100mV-300mV，該紋波會通過地線進入控制器和讀卡器，導致通訊芯片和 CPU 發(fā)熱，導致通訊不穩(wěn)，嚴重的還會燒毀芯片。而且電控鎖在斷電和上電的瞬間，電控鎖里面的線圈，會充放電產生一個高達 850mA 的脈沖，如果電控鎖的兩端沒有并聯(lián)二極管的話，該紋波信號也會傳入控制器和讀卡器。推薦一個控制器和它下面掛接的所有讀卡器共用一個 SKPS 電源；該控制器下面每個電控鎖各使用一個單獨的 SKPS 電源。
4、485 通信線應如何走線？
通信線盡量遠離高壓電線，不要與電源線并行，更不能捆扎在一起。
5、為什么 485 總線要采用手拉手結構，而不能采用星形結構？
星形結構會產生反射信號，從而影響到 485 通信�？偩�到每個終端設備的分支線長度應盡量短，一般不要超出 5 米。分支線如果沒有接終端，會有反射信號，對通訊產生較強的干擾，應將其去掉。 門禁系統(tǒng)中，有兩個地方應用到 485 總線。一是計算機到下面掛接的控制器，二是控制器到下面掛接的 485 讀卡器。
6、485 總線上設備到設備之間可以有接點嗎？
在同一個網絡系統(tǒng)中，使用同一種電纜，盡量減少線路中的接點。接點處確保焊接良好，
包扎緊密，避免松動和氧化。保證一條單一的、連續(xù)的信號通道作為總線。
7、什么叫共模干擾和差模干擾？如何消除通訊線上的干擾？
485 通信線由兩根雙絞的線組成，它是通過兩根通信線之間的電壓差的方式來傳遞信號，
因此稱之為差分電壓傳輸。 差模干擾在兩根信號線之間傳輸，屬于對稱性干擾。消除差模
干擾的方法是在電路中增加一個偏值電阻,并采用雙絞線； 共模干擾是在信號線與地之間傳
輸，屬于非對稱性干擾。消除共模干擾的方法包括：（1）采用屏蔽雙絞線并有效接地（2）
強電場的地方還要考慮采用鍍鋅管屏蔽（3）布線時遠離高壓線，更不能將高壓電源線和信
號線捆在一起走線（4）不要和電控鎖共用同一個電源（5）采用線性穩(wěn)壓電源或高品質的開
關電源(紋波干擾小于 50mV)
8、什么情況下在 485 總線上要增加終端電阻？
一般情況下不需要增加終端電阻，只有在 485 通信距離超過 300 米的情況下，要在 485 通訊的開始端和結束端增加終端電阻。尤其是 485 總線上設備數量較少時。當設備數量較多時（如超過 22 臺）。一般不需增加終端電阻，因為終端電阻會降低 485 總線的負載能力。當需要增加終端電阻時，只要將控制器上面的終端電阻跳線置位既可，如果另一端連接的是計算機的話，同時將 485 轉換器的棕色和白色短路。
9、如何延長 485 的通訊距離
485 網絡的規(guī)范之一是 1.2 公里長度，32 個節(jié)點數。如果超出了這個限制，那么必須采用485 集線器來拓展網絡距離或節(jié)點數。 利用 485 集線器，可以將一個大型 485 網絡分
隔成若干個網段。485 集線器就如同 485 網段之間連接的"橋梁"。當然每個網段還是遵循上面的 485 規(guī)范，即 1.2 公里長度，32 個節(jié)點數。 利用 485 集線器延長網絡距離圖示：
利用 485 集線器解決 485 分叉問題，如圖所示： 利用 485 集線器構造星型 485 網絡 485集線器是 485 中繼器概念的拓廣，它不僅解決了多分叉問題，同時也解決了網段之間相互隔離的問題，即某一個網段出現問題（例如短路等），不至于影響到其它網段，從而極大地提高了大型網絡的安全性和穩(wěn)定性。 我們可以從局域網從總線型到星型的發(fā)展歷程，來體會星型布線網絡給我們帶來的好處。同樣，采用 485 集線器構成的星型 485 網絡也將是 485網絡發(fā)展的一個方向。
智能儀表是隨著 80 年代初單片機技術的成熟而發(fā)展起來的,現在世界儀表市場基本被智能儀表所壟斷。究其原因就是企業(yè)信息化的需要,企業(yè)在儀表選型時其中的一個必要條件就是要具有聯(lián)網通信接口。最初是數據模擬信號輸出簡單過程量,后來儀表接口是 RS232 接口,這種接口可以實現點對點的通信方式,但這種方式不能實現聯(lián)網功能。隨后出現的 RS485 解決了這個問題。下面我們就簡單介紹一下 RS485。
RS485 接口
RS485 采用差分信號負邏輯,＋2V～＋6V 表示“0”,- 6V～- 2V 表示“1”。RS485 有兩線制和四線制兩種接線,四線制只能實現點對點的通信方式,現很少采用,現在多采用的是兩線制接線方式,這種接線方式為總線式拓樸結構在同一總線上最多可以掛接 32 個結點。在 RS485 通信網絡中一般采用的是主從通信方式,即一個主機帶多個從機。很多情況下,連接 RS-485 通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“A”、“B”端連接起來。而忽略了信號地的連接,這種連接方法在許多場合是能正常工作的,但卻埋下了很大的隱患,這有二個原因：(1)共模干擾問題： RS-485 接口采用差分方式傳輸信號方式,并不需要相對于某個參照點來檢測信號,系統(tǒng)只需檢測兩線之間的電位差就可以了。但人們往往忽視了收發(fā)器有一定的共模電壓范圍,RS-485收發(fā)器共模電壓范圍為-7～+12V,只有滿足上述條件,整個網絡才能正常工作。當網絡線路中共模電壓超出此范圍時就會影響通信的穩(wěn)定可靠,甚至損壞接口。(2)EMI 問題：發(fā)送驅動器輸出信號中的共模部分需要一個返回通路,如沒有一個低阻的返回通道（信號地）,就會以輻射的形式返回源端,整個總線就會像一個巨大的天線向外輻射電磁波。
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由于 PC 機默認的只帶有 RS232 接口,有兩種方法可以得到 PC 上位機的 RS485 電路：（1）通過RS232/RS485 轉換電路將 PC 機串口 RS232 信號轉換成 RS485 信號,對于情況比較復雜的工業(yè)環(huán)境最好是選用防浪涌帶隔離珊的產品。（2）通過 PCI 多串口卡,可以直接選用輸出信號為 RS485 類型的擴展卡。
RS485 電纜
在一般場合采用普通的雙絞線就可以,在要求比較高的環(huán)境下可以采用帶屏蔽層的同軸電纜。在使用RS485 接口時,對于特定的傳輸線路,從 RS485 接口到負載其數據信號傳輸所允許的最大電纜長度與信號傳輸的波特率成反比,這個長度數據主要是受信號失真及噪聲等影響所影響。理論上 RS485 的最長傳輸距離能達到 1200 米,但在實際應用中傳輸的距離要比 1200 米短,具體能傳輸多遠視周圍環(huán)境而定。在傳輸過程中可以采用增加中繼的方法對信號進行放大,最多可以加八個中繼,也就是說理論上 RS485 的最大傳輸距離可以達到 9.6 公理。如果真需要長距離傳輸,可以采用光纖為傳播介質,收發(fā)兩端各加一個光電轉換器,多模光纖的傳輸距離是 5~10 公里,而采用單模光纖可達 50 公里的傳播距離。
RS485 布網
網絡拓撲一般采用終端匹配的總線型結構,不支持環(huán)形或星形網絡。在構建網絡時,應注意如下幾點：
（1）采用一條雙絞線電纜作總線,將各個節(jié)點串接起來,從總線到每個節(jié)點的引出線長度應盡量短,以便使引出線中的反射信號對總線信號的影響最低。有些網絡連接盡管不正確,在短距離、低速率仍可能正常工作,但隨著通信距離的延長或通信速率的提高,其不良影響會越來越嚴重,主要原因是信號在各支路末端反射后與原信號疊加,會造成信號質量下降。
（2）應注意總線特性阻抗的連續(xù)性,在阻抗不連續(xù)點就會發(fā)生信號的反射。下列幾種情況易產生這種不連續(xù)性：總線的不同區(qū)段采用了不同電纜,或某一段總線上有過多收發(fā)器緊靠在一起安裝,再者是過長的分支線引出到總線。
總之,應該提供一條單一、連續(xù)的信號通道作為總線。
在 RS485 組網過程中另一個需要主意的問題是終端負載電阻問題,在設備少距離短的情況下不加終端負載電阻整個網絡能很好的工作但隨著距離的增加性能將降低。理論上,在每個接收數據信號的中點進行采樣時,只要反射信號在開始采樣時衰減到足夠低就可以不考慮匹配。但這在實際上難以掌握,美國 MAXIM 公司有篇文章提到一條經驗性的原則可以用來判斷在什么樣的數據速率和電纜長度時需要進行匹配：當信號的轉換時間（上升或下降時間）超過電信號沿總線單向傳輸所需時間的 3 倍以上時就可以不加匹配。
一般終端匹配采用終端電阻方法, RS-485 應在總線電纜的開始和末端都并接終端電阻。終接電阻在RS-485 網絡中取 120Ω。相當于電纜特性阻抗的電阻,因為大多數雙絞線電纜特性阻抗大約在 100～120Ω。
這種匹配方法簡單有效,但有一個缺點,匹配電阻要消耗較大功率,對于功耗限制比較嚴格的系統(tǒng)不太適合。
另外一種比較省電的匹配方式是 RC 匹配。利用一只電容 C 隔斷直流成分可以節(jié)省大部分功率。但電容 C的取值是個難點,需要在功耗和匹配質量間進行折衷。 還有一種采用二極管的匹配方法,這種方案雖未實現真正的“匹配”,但它利用二極管的鉗位作用能迅速削弱反射信號,達到改善信號質量的目的,節(jié)能效果顯著。
最近兩年一些公司基于部分企業(yè)信息化的實施已完成,工廠中已經鋪設了延伸到車間每個辦公室、控制室的局域網的現狀,推出了串口服務器來取代多串口卡,這主要是利用企業(yè)已有的局域網資源減少線路投資,節(jié)約成本,相當于通過 tcp/ip 把多串口卡放在了現場。
RS485 和其它總線網絡的區(qū)別：
我們把工業(yè)網絡歸結為三類：RS485 網絡、HART 網絡和現場總線網絡。
HART 網絡：HART 是由現在的艾默生提出一個過度性總線標準,他主要是在 4~20 毫安電流信號上面疊加數字信號,物理層采用 BELL202 頻移鍵控技術,以實現部分智能儀表的功能,但此協(xié)議不是一個真正意義上開放的標準,要加入他的基金會才能拿到協(xié)議,加入基金會要一部分的費用。技術主要被國外幾家大公司壟斷,近兩年國內也有公司再做,但還沒有達到國外公司的水平�，F在有很大一部分的智能儀表都帶有 HART圓卡,都具備 HART 通訊功能。但從國內來看還沒有真正利用其這部分功能,最多只是利用手操器對其進行參數設定,沒有發(fā)揮出 HART 智能儀表應有的功能,沒有聯(lián)網進行設備監(jiān)控。從長遠來看由于 HART 通信速率低組網困難等原因,HART 儀表的采購量會程下滑趨勢,但由于 HART 儀表已經有十多年的歷史現在在裝數量非常的大,對于一些系統(tǒng)集成商來說還有很大的可利用空間。
現場總線網絡：現場總線技術是當今自動化領域技術發(fā)展熱點之一,被譽為自動化領域的計算機局域網,它的出現標志著自動化控制技術又一個新時代的開始�，F場總線是連接設置在控制現場的儀表與設置在控制室內的控制設備的數字化、串行、多站通信的網絡。其關鍵標志是能支持雙向、多節(jié)點、總線式的全數字通信。現場總線技術近年來成為國際上自動化和儀器儀表發(fā)展的熱點,它的出現是傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)結構產生了革命性的變化,是自控系統(tǒng)朝著智能化、數字化、信息化、網絡化、分散化的方向邁進,形成新型的網絡集成式全分布式控制系統(tǒng)---現場總線控制系統(tǒng) FCS（Fieldbus Control System）。但是現在的現場總線的各種標準并行存在并且都有自己的生存領域,還沒有形成真正統(tǒng)一的標準,關鍵是看不到什么時候能形成統(tǒng)一的標準,技術也不夠成熟。另外現場總線的儀表種類還比較少可供選擇的余地小,價格也偏高,從最終用戶的角度看大多還處于觀望狀態(tài),都想等到技術成熟之后在考慮,現在實施的少。
RS485 網絡：RS485/MODBUS 是現在流行的一種布網方式,其特點是實施簡單方便 ,而且現在支持RS485 的儀表又特多,特別是在油品行業(yè) RS485/MODBUS 簡直是一統(tǒng)天下,現在的儀表商也紛紛轉而支持RS485/MODBUS,原因很簡單,象原來的 HART 儀表想買一個轉換口非常困難 而且價格昂貴,RS485 的轉換接口就便宜的多而且種類繁多。至少在低端市場 RS485/MODBUS 還將是最主要的組網方式,近兩三年內不會改變。
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