做工程很多時候會(hui) 提到RS485控製線，它到底是什麽(me) 呢？今天我聊聊RS485相關(guan) 的應用，深入了解RS485，你會(hui) 發現裏麵的知識確實有很多，那麽(me) 我們(men) 就選擇一些平時在弱電中會(hui) 考慮到的問題供大家了解。

一、什麽(me) 是RS485總線

工業(ye) 現場經常要采集多點數據，模擬信號或開關(guan) 信號，一般用到RS485總線，RS-485采用半雙工工作方式，支持多點數據通信。RS-485總線網絡拓撲一般采用終端匹配的總線型結構。即采用一條總線將各個(ge) 節點串接起來，不支持環形或星型網絡。

RS485無具體(ti) 的物理形狀，根據工程的實際情況而采用的接口，RS485采用差分信號負邏輯，＋2V～＋6V表示'0'，- 6V～- 2V表示'1'。

RS485有兩(liang) 線製和四線製兩(liang) 種接線，四線製隻能實現點對點的通信方式，現很少采用，現在多采用的是兩(liang) 線製接線方式，這種接線方式為(wei) 總線式拓樸結構在同一總線上最多可以掛接32個(ge) 結點。

485總線的通訊距離可以達到1200米。根據485總線結構理論，在理想環境的前提下，485總線傳(chuan) 輸距離可以達到1200米。其條件是通訊線材優(you) 質達標，波特率為(wei) 9600，隻負載一台485設備，才能使得通訊距離達到1200米，所以通常485總線實際的穩定的通訊距離往往達不到1200米。如果負載485設備多，線材阻抗不合乎標準，線徑過細，轉換器品質不良，設備防雷保護複雜和波特率的提高等等因素都會(hui) 降低通訊距離。

 

二、RS485線纜

在一般場合采用普通的雙絞線就可以，在要求比較高的環境下可以采用帶屏蔽層的同軸電纜。在使用RS485接口時，對於(yu) 特定的傳(chuan) 輸線路，從(cong) RS485接口到負載其數據信號傳(chuan) 輸所允許的最大電纜長度與(yu) 信號傳(chuan) 輸的波特率成反比，這個(ge) 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(chuan) 輸距離能達到1200米，但在實際應用中傳(chuan) 輸的距離要比1200米短，具體(ti) 能傳(chuan) 輸多遠視周圍環境而定。在傳(chuan) 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(ge) 中繼，也就是說理論上RS485的最大傳(chuan) 輸距離可以達到9.6公裏。如果真需要長距離傳(chuan) 輸，可以采用光纖為(wei) 傳(chuan) 播介質，收發兩(liang) 端各加一個(ge) 光電轉換器，多模光纖的傳(chuan) 輸距離是5~10公裏，而采用單模光纖可達50公裏的傳(chuan) 播距離。

三、RS485布線安裝注意事項

1、485總線應采用什麽(me) 樣的通訊線？一條總線上可以掛接多少台設備？

必須采用RVSP屏蔽雙絞線。所用屏蔽雙絞線規格，與(yu) 485通訊線的距離和掛接的設備數量有關(guan) ，如下表所示。采用屏蔽雙絞線有助於(yu) 減少和消除兩(liang) 根485通信線之間產(chan) 生的分布電容以及來自於(yu) 通訊線周圍產(chan) 生的共模幹擾。

有人說，485總線可以帶128台設備進行通訊。

其實並不是所有485轉換器都能夠帶128台設備的，要根據485轉換器內(nei) 芯片的型號和485設備芯片的型號來判斷，隻能按照指標較低的芯片來確定其負載能力。一般485芯片負載能力有三個(ge) 級別――32台、128台和256台。此外理論上的標稱往往實際上是達不到的，通訊距離越長、波特率越高、線徑越細、線材質量越差、轉換器品質越差、轉換器電能供應不足(無源轉換器)、防雷保護越強，這些都會(hui) 降低真實負載數量。

工程商大都習(xi) 慣采用5類網線或超5類網線作為(wei) 485通信線，這是錯誤的。這是因為(wei) ：

（1 普通網線沒有屏蔽層，不能防止共模幹擾。

（2）不能用線徑太細的網線，會(hui) 導致傳(chuan) 輸距離降低和可掛接的設備減少，至少0.4mm平方或用標準的網線。

（3）網絡線為(wei) 單股的銅線，相比多芯線而言容易斷裂。

2、為(wei) 什麽(me) 要接地

485收發器在規定的共模電壓-7V至+12V之間時，才能正常工作。如果超出此範圍會(hui) 影響通訊，嚴(yan) 重的會(hui) 損壞通訊接口。共模幹擾會(hui) 增大上述共模電壓。消除共模幹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，並由一點可靠地接入大地。

3、485通信線應如何走線

通信線盡量遠離高壓電線、日光燈等幹擾源，通信線不能與(yu) 電源線等幹擾源避開時通信線應與(yu) 電源線垂直，不能平行，更不能捆紮在一起，並采用質量高的雙絞線走線。

4、、為(wei) 什麽(me) 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(hui) 產(chan) 生反射信號，從(cong) 而影響到485通信。總線到每個(ge) 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(hui) 有反射信號，對通訊產(chan) 生較強的幹擾，應將其去掉，最好在RS485設備兩(liang) 頭接有120Ω終端電阻。

拉手連接如圖：

 

星形連接如圖：

 

5、485總線上設備到設備之間可以有接點嗎？

在同一個(ge) 網絡係統中，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，包紮緊密，避免鬆動和氧化。保證一條單一的、連續的信號通道作為(wei) 總線。

6、什麽(me) 叫共模幹擾和差模幹擾？如何消除通訊線上的幹擾？

485通信線由兩(liang) 根雙絞的線組成，它是通過兩(liang) 根通信線之間的電壓差的方式來傳(chuan) 遞信號，因此稱之為(wei) 差分電壓傳(chuan) 輸。差模幹擾在兩(liang) 根信號線之間傳(chuan) 輸，屬於(yu) 對稱性幹擾。消除差模幹擾的方法是在電路中增加一個(ge) 偏值電阻（球機中的匹配電阻），並采用雙絞線；共模幹擾是在信號線與(yu) 地之間傳(chuan) 輸，屬於(yu) 非對稱性幹擾。消除共模幹擾的方法包括：

（1）采用屏蔽雙絞線並有效接地。

（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）采用線性穩壓電源或高品質的開關(guan) 電源(紋波幹擾小於(yu) 50mV)。

7、什麽(me) 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，隻有在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台）。一般不需增加終端電阻，因為(wei) 終端電阻會(hui) 降低485總線的負載能力，球機終端120Ω匹配電阻的連接方式如下：球機終端120Ω匹配電阻可通過在球機底盤上的撥碼開關(guan) 撥碼來連接。球機出廠時，120Ω匹配電阻默認為(wei) 未接入，可通過把撥碼開關(guan) 的第10位撥到ON，把120Ω匹配電阻接入線路。反之，如果不接入120Ω匹配電阻，則把第10位撥到OFF即可。

8、實際應用中的問題

實際施工使用中用戶常采用星形連接方式，此時終端電阻必須連接在線路距離最遠的兩(liang) 個(ge) 設備上（如下圖，1＃與(yu) 15＃設備），但是由於(yu) 該連接方式不符合RS485工業(ye) 標準的使用要求，因此在各設備線路距離較遠時，容易產(chan) 生信號反射、抗幹擾能力下降等問題，導致控製信號的可靠性下降。此時，出現的現象為(wei) 球機完全不受控，或自行運轉無法停止等。

 

對於(yu) 這種情況，建議采用增加一個(ge) RS485分配器。該產(chan) 品可以有效地將星形連接轉換為(wei) 符合RS485工業(ye) 標準所規定的連接方式，從(cong) 而避免產(chan) 生問題，提高通信可靠性，如下圖所示。

 

9、無中繼最大傳(chuan) 輸距離推薦用線

（1）普通雙絞屏蔽型電纜 STP-120Ω（for RS485 & CAN） one pair 20 AWG ，電纜外徑7.7mm左右。適用於(yu) 室內(nei) 、管道及一般工業(ye) 環境。使用時，屏蔽層一端接地！

(2) 普通雙絞屏蔽型電纜 STP-120Ω（for RS485 & CAN） one pair 18 AWG ，電纜外徑8.2mm左右。適用於(yu) 室內(nei) 、管道及一般工業(ye) 環境。使用時，屏蔽層一端接地！

(3) 鎧裝雙絞屏蔽型電纜 ASTP-120Ω（for RS485 & CAN） one pair 18 AWG ，電纜外徑12.3mm左右。可用於(yu) 幹擾嚴(yan) 重、鼠害頻繁以及有防雷、防爆要求的場所。使用時，建議鎧裝層兩(liang) 端接地，最內(nei) 層屏蔽一端接地

四、RS485常見的故障與(yu) 解決(jue) 方法

一、如何預防故障的發生呢？

為(wei) 減少通信故障提出下麵幾條建議。

1、建議用戶使用和購買(mai) 廠家提供的485轉換器或者廠家指定推薦品牌的485轉換器。

2、廠家會(hui) 對與(yu) 其配套的485轉換器做大量的測試工作，並且會(hui) 要求485轉換器生產(chan) 廠家按照其固定的性能參數進行生產(chan) 和品質檢測，所以它與(yu) 門禁設備具備較好的兼容性。千萬(wan) 不要貪圖便宜購買(mai) 雜牌廠家的485轉換器。

 

3、嚴(yan) 格按照485總線的施工規範進行施工，杜絕任何僥(jiao) 幸心理。

4、對線路較長、負載較多的485總線工程采用科學的、有預留的解決(jue) 方案。

5、如果通訊距離過長， 如超500米，建議采用中繼器或485HUB來解決(jue) 。

6、如果負載數過多，如一條總線上超過30台，建議采用485HUB來解決(jue) 問題。

7、現場調試帶齊調試設備。現場調試一定要隨身攜帶幾個(ge) 可以接長距離和多負載的轉換器、一台常用的電腦筆記本、測試通路斷路的萬(wan) 用表，幾個(ge) 120歐姆的終端電阻。

二、采用485總線結構常見的幾種通訊故障有下麵幾種？

1、通訊不上，無反應。

2、可以上傳(chuan) 數據，但不可以下載數據。

3、通訊時係統提示受到幹擾，或者不通訊時通訊指示燈也不停地閃爍。

4、有時能通訊上，有時通訊不上，有的指令可以通，有的指令不可以通。

三、出現故障了有哪些調試方法呢？

在調試前首先要確保設備接線正確，且施工合乎規範。可以根據遇到的問題采用下麵幾種調試方法。

1、共地法：

用1條線或者屏蔽線將所有485設備的GND地連接起來，這樣可以避免所有設備之間存在影響通訊的電勢差。

 

2、終端電阻法：

在最後一台485設備的485+和485-上並接120歐姆的終端電阻來改善通訊質量。

 

3、中間分段斷開法：

通過從(cong) 中間斷開來檢查是否設備負載過多、通訊距離過長、某台設備對整個(ge) 通訊線路的影響等。

4、單獨拉線法：

單獨簡易拉一條線到設備，這樣可以用來排除是否是布線引起了通訊故障。

5、更換轉換器法：

隨身攜帶幾個(ge) 轉換器，這樣可以排除是否是轉換器質量問題影響了通訊質量。

6、筆記本調試法：

先保證自己隨身攜帶的電腦筆記本是通訊正常的設備，用它來替換客戶電腦進行通訊，如果正常，則表明客戶的電腦的串口有可能被損害或者受傷(shang) 。

在弱電智能化工程中，RS485應用是很多的，最常見應用於(yu) 門禁係統、BA係統，智能照明係統，停車場管理係統等，隨著數字網絡不斷普及，現在RS485在弱電應用越來越少。