RS-485網絡故障查找與排除

未知 2019-07-16 10:53

RS-485使用一對非平衡差分信號,這意味著網絡中的每一個設備都必須通過一個信號回路連接到地,以最小化數據線上的噪聲。數據傳輸介質由一對雙絞線組成,在噪聲較大的環境中應加上屏蔽層。

在絕大多數的RS-485網絡中,終端節點所引起的問題比它能解決的要多。為了檢查哪一個節點停止了工作,需要切斷每一個節點的電源並將其從網絡中斷開。使用歐姆表測量接收端A與B或+與-之間的電阻值。故障節點的讀數通常小於200歐姆,而非故障節點的讀數將會比4000歐姆大得多。
       
哪一根線是A、哪一根線是B一直都不是很清楚。不同的製造商采用不同的標簽規定,即使B線應該永遠是在空閑狀態下電壓更高的那一根。因此,A線相當於-,B線相當於+。可在網絡空閑的狀態下用電壓表檢測。如果B線沒有比A線電壓更高,那麽就會存在連接問題。

當沒有設備進行傳輸,所有設備都處於監聽狀態的時候,RS-485網絡中會出現三態狀態。這將導致所有的驅動器進入高阻態,使懸空狀態傳回所有的RS-485接收端。節點設計者為了克服這一不穩定狀態典型的方法是:在接收端的A和B線加裝下拉和上拉電阻來模擬空閑狀態。為了檢查這一偏置,應在網絡供電和空閑的狀態下測量B線到A線的電壓。為了確保遠離如圖中所示的不定狀態,要求至少存在300mV的電壓。如果沒有安裝終端電阻,偏置的要求是非常寬鬆的。
    
一根雙絞線加地的RS-485網絡可以上行與下行地傳送數據。由於沒有兩個發送端能夠在同一時間成功地通訊,所以在數據的最後一位傳送完畢後的一個時間片內,網絡表現為空閑態,但實際上節點還沒有使其驅動器進入三態狀態。如果另一個設備試圖在這一時間段內進行通訊,將會發生結果不可預測的衝突。為了檢測這種衝突,使用數字示波器來捕捉幾個字節的1和0。確定一個節點在傳輸結束時進入三態狀態所需要的時間。確保RS-485軟件沒有試圖響應比一個字節的時間更短的請求(在76.8kb/s的速率下略大於1ms)。
      
每一種可靠的中長距離聯網技術都有某種形式的內置隔離,除了RS-485以外。它要靠係統設計者來確保網絡不包括任何接地回路。隔離每一個節點將以數量級的程度增加網絡的可靠性。
       
雖然隔離是抵禦電源浪湧的第一道防線,但是增加多級浪湧抑製器可以消弱更大的浪湧幹擾,保證它們是在網絡隔離可以容忍的範圍內。最好是在網絡有高性能接地點的位置安裝浪湧抑製器。在同一點將其連接到大地,就像其他的網絡設備或工廠的電氣係統一樣。
 
一旦RS-485網絡建立並運行,就應記錄下其配置的每一個細節。包括終端信息、偏置、線型和備件信息。如果可以負擔得起,應購買一些備件並存放在機櫃中。

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