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跋涉RS-485网络牢靠性的办法

2017-10-11 06:26分类:PLC基础知识 阅读:

 

RS-485用一对双绞线就能够结束多点双向通讯,在工业通讯中得到了广泛的运用,PROFIBUS-DP的物理层即是RS-485。RS-485的噪声按捺才调强,传输速率可达12Mbps,传输间隔可达1200m,归于半双工通讯。
RS-485运用中存在着各种误区,下面是几个RS-485运用中简略被疏忽的疑问。
1.网络拓扑构造
RS-485的网络拓扑一般选用终端匹配的总线型构造,不支持环形或星型网络,最佳用一条总线将各个节点串接起来。
PROFIBUS网络假定选用树形构造,在网络的分支点需求运用中继器,各网段内部依然是总线型构造。
2.引出线的长度
RS-485总线上的每个收发器经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。
引出线长度与信号的改换时刻和传输速率有关。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。
3.接地致使的共模搅扰疑问
接地疑问是一个十分要害而又常常被疏忽的疑问。一个典型的过失观念即是以为RS-485不需求信号地,只需求用双绞线将各个接口的A、B端联接起来就能够了。这种接线办法在某些状况下也能够作业,但存鄙人面的疑问:
共模电压是A、B线对信号“地”的电压。RS-485的收发器只需在共模电压不超出-7V 至+12V 的条件下才调正常作业。当共模电压超出此计划时,就会影响通讯的牢靠性,乃至损坏接口。
由于两单个系具有各自独立的接地体系,或许存在很大的地电位差。接纳端的共模电压等于发送端的共模电压加上地电位差,或许会致使接纳端的共模电压超出容许值,并在信号线上发作搅扰电流,影响正常通讯,乃至损坏接口。
一条低阻的信号地将两个接口的作业地联接起来,使地电位差短路。这条信号地可所以额定的一条线(非屏蔽双绞线),或许是屏蔽双绞线的屏蔽层。
西门子PLC与变频器通讯时,恳求将两台设备的“地”(PLC的RS-485联接器的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。不然或许损坏通讯接口。
4.终端电阻
电信号(电流、电压信号)在沿导线传输进程中,由于散布电感、电容和电阻的存在,导线上各点的电信号并不能立刻树立,而是有必定的滞后,离起点越远,电压波和电流波抵达的时刻越晚。电信号波在传输进程中会发作一个与入射信号波方向相反的行波,一般称为反射波。这种信号反射,与光从一种媒质进入另一种媒质致使的反射是类似的。
依据传输线理论,在网络的终端设置终端电阻能够吸收网络上的反射波,消除反射波对信号的搅扰。两头的终端电阻并联后的值应近似等于传输线有关于通讯频率的特性阻抗。总线上没有站发送数据时(即总线处于闲暇状况),390Ώ的上拉电阻和下拉电阻用于确保A、B线之间有一个断定的闲暇电位(见图1)。

 
主张将一个终端电阻联接到主站,别的一个终端电阻联接到网段的终究一个从站。
将PROFIBUS-DP网络联接器上的拨动开关打到“On”方位时,终端电阻被接入,打到“Off”方位时,终端电阻被断开。网络终端的站应接入终端电阻,网络基地的站不能接入终端电阻。终端电阻接入禁绝确是多见的通讯缺陷。
运用中继器时,主张在中继器的输出端设备一个终端电阻,而在总线网段的终究一个站或下一个中继器的输入端设备别的一个终端电阻。
终端电阻联接的站有必要一向通电,由于总线联接器从它所连的站获取电源。假定不能确保这一点,应运用有源RS-485终端电阻。
5.传输介质选用屏蔽双绞线
用双绞线替代两根平行导线是按捺电磁搅扰的有用办法。在电磁搅扰环境下, 双绞线中的每个小绞环中会经过交变的磁通, 而这些交变的磁通在周围的导体中发作电动势。相邻的绞环中每根导线上发作的电动势方向相反,彼此抵消,对电磁搅扰起到了较好的按捺作用。

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