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提高RS-485网络可靠性的措施(一)
日期:2010-9-6 10:59:05 点击:
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RS-485用一对双绞线就可以实现多点双向通信,在工业通信中得到了广泛的应用,PROFIBUS-DP的物理层就是RS-485。RS-485的噪声抑制能力强,传输速率可达12Mbps,传输距离可达1200m,属于半双工通信。
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       RS-485应用中存在着种种误区,下面是几个RS-485应用中容易被忽视的问题。
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       1.网络拓扑结构
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RS-485的网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构,不支持环形或星型网络,最好用一条总线将各个节点串接起来。
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       PROFIBUS网络如果采用树形结构,在网络的分支点需要使用中继器,各网段内部仍然是总线型结构。
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       2.引出线的长度
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       RS-485总线上的每个收发器通过一段引出线接入总线。引出线过长时,由于信号在引出线中的反射,会影响总线上的信号质量。
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       引出线长度与信号的转换时间和传输速率有关。引出线应尽量短,使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。
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       3.接地引起的共模干扰问题
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       接地问题是一个非常关键而又常常被忽视的问题。一个典型的错误观点就是认为RS-485不需要信号地,只需要用双绞线将各个接口的A、B端连接起来就可以了。这种接线方法在某些情况下也可以工作,但存在下面的问题:
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       共模电压是A、B线对信号“地”的电压。RS-485的收发器只有在共模电压不超出-7V 至 12V 的条件下才能正常工作。当共模电压超出此范围时,就会影响通信的可靠性,甚至损坏接口。
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       由于两个系统具有各自独立的接地系统,可能存在很大的地电位差。接收端的共模电压等于发送端的共模电压加上地电位差,可能会导致接收端的共模电压超出允许值,并在信号线上产生干扰电流,影响正常通信,甚至损坏接口。
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       一条低阻的信号地将两个接口的工作地连接起来,使地电位差短路。这条信号地可以是额外的一条线(非屏蔽双绞线),或者是屏蔽双绞线的屏蔽层。
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       西门子PLC与变频器通信时,要求将两台设备的“地”(PLC的RS-485连接器的5脚与变频器的0V端子)相连。0V线不能与设备的电磁兼容性地(EMC地)相连。否则可能毁坏通信接口。
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