RS485基礎(chǔ)知識(shí)，故障分析

物理上不通雖然是最簡(jiǎn)單的問(wèn)題，但也是最容易犯錯(cuò)的地方。正確的電纜連接是完成通信的基礎(chǔ)，實(shí)際的應(yīng)用中要確保

接線的正確。

很多時(shí)候連接器上的管腳碼小，不易看清；焊接工藝上不熟練等都是容易連接錯(cuò)誤的問(wèn)題所在。

當(dāng)實(shí)際的通信電纜長(zhǎng)度大于 50 米時(shí)，要在總線的兩端加匹配的終端電阻。當(dāng)然這個(gè)50 米也不是絕對(duì)值，如果大家手

頭上有電阻是，可以考慮都加上而不必拘泥于通信電纜的長(zhǎng)度。

確保 A、B 信號(hào)線的正確連接。如果通訊電纜的A、B 線接反了，將導(dǎo)致0 和1 的信號(hào)是反的，顛倒A、B 線。

2、第三方設(shè)備的使用問(wèn)題

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中使用了第三方設(shè)備，例如 RS232/485 轉(zhuǎn)換器時(shí)，問(wèn)題可能出在轉(zhuǎn)換器上，或者轉(zhuǎn)換器的接線不對(duì)，按照電纜

連接圖仔細(xì)檢查，或更換轉(zhuǎn)換器測(cè)試。有的轉(zhuǎn)換器需要外部供電，也容易被忽略。

3、編程問(wèn)題

在確保硬件連接沒(méi)有問(wèn)題的情況下，要檢查程序是否有問(wèn)題，包括通信參數(shù)的設(shè)置，通信功能塊的使用，輪詢程序等。

可以通過(guò)功能塊的返回信息判斷錯(cuò)誤原因，例如波特率設(shè)置錯(cuò)誤，接收的緩沖區(qū)溢出，接收數(shù)據(jù)塊設(shè)置過(guò)小，發(fā)送的數(shù)據(jù)長(zhǎng)

度為0 等。

3.1關(guān)于編程方面的問(wèn)題，使用串口調(diào)試軟件是最起碼的。不管是單獨(dú)對(duì)雙方調(diào)試，還是聯(lián)網(wǎng)調(diào)試，都可以使用串口調(diào)

試軟件來(lái)發(fā)送與監(jiān)視報(bào)文，分析編程指令問(wèn)題所在。同時(shí)也能判讀指令是否有問(wèn)題，接線是否有錯(cuò)的可能性。

3.2編程上切忌先求全，不要一股腦全部編寫(xiě)完再去調(diào)試?？梢詫⑼ㄓ嵅糠值某绦蛳葐为?dú)調(diào)試，甚至是單獨(dú)調(diào)試發(fā)送或

接收；等單獨(dú)調(diào)試完畢后再增加數(shù)據(jù)處理部分的程序(包括錯(cuò)誤報(bào)文的處理)。

4、通信模板(或適配器)硬件故障

可以通過(guò)更換通信模板的方式測(cè)試。更換也是最常見(jiàn)的解決方法，當(dāng)然也容易受“巧婦難為無(wú)米之炊”的影響。

5、干擾問(wèn)題

這個(gè)也是最麻煩的問(wèn)題，有的時(shí)候不知所從。由于實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較復(fù)雜，不可避免地存在干擾問(wèn)題，所以應(yīng)該在項(xiàng)

目規(guī)劃過(guò)程和安裝過(guò)程中給予充分的考慮，盡量按照相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行安裝、布線，并做好接地等。

案例 1：

我在連接多臺(tái)電子產(chǎn)品的時(shí)候總會(huì)發(fā)生一些個(gè)485 通訊時(shí)好時(shí)壞的現(xiàn)象發(fā)生，查不出原因。

我有聽(tīng)說(shuō)485 的理論通訊長(zhǎng)度是1200 米，但事實(shí)上沒(méi)有。解決的方法是加上一定阻值的電阻。我不知道該如何來(lái)計(jì)算。

客觀因素：

材料用的是市面上最便宜的網(wǎng)線，抽取2 根線連接無(wú)緣的RS485 通訊的；

多臺(tái)機(jī)器的連接方式是星形連接的；（這種方式比較節(jié)約成品和連接簡(jiǎn)單方便）

問(wèn)題解析：

就是這兩點(diǎn)導(dǎo)致的，星形連接方式極其容易導(dǎo)致485 信號(hào)反射，從而造成不穩(wěn)定。建議使用485 集線器解決這個(gè)問(wèn)題。

便宜的網(wǎng)線一般都是合金的，不是純銅的，電阻相對(duì)比較高，并且比較脆易折斷形成斷點(diǎn)。所以建議不要采用。

485 總線一般接120 歐姆的電阻可以使得波形更加穩(wěn)定，但是會(huì)導(dǎo)致負(fù)載降低，并且通信距離減少。

附件2：門(mén)禁系統(tǒng)的485 總線結(jié)構(gòu)的布線規(guī)范及調(diào)試方法

485 總線由于其布線簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠從而廣泛的應(yīng)用于視頻監(jiān)控，門(mén)禁對(duì)講，樓宇報(bào)警等各個(gè)領(lǐng)域中，但是，在485 總

線布線過(guò)程中由于有很多不完全準(zhǔn)確的概念導(dǎo)致出現(xiàn)很多問(wèn)題。現(xiàn)在將一些錯(cuò)誤的觀念作出一些澄清。

第一章 概念澄清

（1） 485 信號(hào)線可以和強(qiáng)電電源線一同走線?

在實(shí)際施工當(dāng)中，由于走線都是通過(guò)管線走的，施工方有的時(shí)候?yàn)榱藞D方便，直接將485 信號(hào)線和電源線綁在一起，由

于強(qiáng)電具有強(qiáng)烈的電磁信號(hào)對(duì)弱電進(jìn)行干擾，從而導(dǎo)致485 信號(hào)不穩(wěn)定，導(dǎo)致通信不穩(wěn)定。

（2） 485 信號(hào)線可以使用平行線作為布線，也可以使用非屏蔽線作為布線?

由于485 信號(hào)是利用差模傳輸?shù)?，即?85+與485-的電壓差來(lái)作為信號(hào)傳輸。如果外部有一個(gè)干擾源對(duì)其進(jìn)行干擾，

使用雙絞線進(jìn)行485 信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)候，由于其雙絞，干擾對(duì)于485+，485-的干擾效果都是一樣的，那電壓差依然是不變的，

對(duì)于 485 信號(hào)的干擾縮到了最小。同樣的道理，如果有屏蔽線起到屏蔽作用的話，外部干擾源對(duì)于其的干擾影響也可以盡可能的縮小。

（3）選擇使用普通的超五類(lèi)屏蔽雙絞線即網(wǎng)線就可以?

由于原材料價(jià)格上漲，導(dǎo)致現(xiàn)在市場(chǎng)上的線材魚(yú)龍混雜，有不良商人利用某種合金來(lái)頂替銅絲來(lái)做網(wǎng)線，在外面鍍銅以

蒙混客戶。具體區(qū)別方法：看網(wǎng)線截面，如果是銅色的話，就是銅絲，如為白色，則是用合金以次充好。合金一般比較脆，

容易斷，而且導(dǎo)電性遠(yuǎn)不如銅絲，很容易在工程施工中造成問(wèn)題。線材一般那建議選擇標(biāo)準(zhǔn)的485 線，其為屏蔽雙絞線，傳

輸線不是像網(wǎng)線那樣為單股的銅絲，而是多股銅絲絞在一起形成一根線，從而即使某根小銅絲斷掉，也不會(huì)影響整個(gè)的使用。

（4） 485 布線可以任意布設(shè)成星型接線與樹(shù)形接線?

485 布線規(guī)范是必須要手牽手的布線，一旦沒(méi)有借助485 集線器和485 中繼器直接布設(shè)成星型連接和樹(shù)形連接，很容易

造成信號(hào)反射導(dǎo)致總線不穩(wěn)定。很多施工方在485 布線過(guò)程中，使用了星型接線和樹(shù)形接線，有的時(shí)候整個(gè)系統(tǒng)非常穩(wěn)定，

但是有的時(shí)候則總是出現(xiàn)問(wèn)題，又很難查找原因，一般都是由于不規(guī)范布線所引起的。如果由于現(xiàn)場(chǎng)的限制，必須要進(jìn)行星

型連接或者樹(shù)形連接，可以使用愛(ài)宇森公司的485 集線器和485 中繼器解決相關(guān)問(wèn)題。

（5） 485 總線必須要接地?

在很多技術(shù)文檔中，都提到485 總線必須要接地，但是沒(méi)有詳細(xì)的提出如何接地。嚴(yán)格的說(shuō)，485 總線必須要單點(diǎn)可靠

接地。單點(diǎn)就是整個(gè)485 總線上只能是有一個(gè)點(diǎn)接地，不能多點(diǎn)接地，因?yàn)閷⑵浣拥厥且驗(yàn)橐獙⒌鼐€（一般都是屏蔽線作地

線）上的電壓保持一致，防止共模干擾，如果多點(diǎn)接地適得其反?？煽拷拥貢r(shí)整個(gè)485 線路的地線必須要有良好的接觸，從

而保證電壓一致，因?yàn)樵趯?shí)際施工中，為了接線方便，將線剪成多段再連接，但是沒(méi)有將屏蔽線作良好的連接，從而使得其

地線分成了多段，電壓不能保持一致，導(dǎo)致共模干擾。

（6） 485 總線的通訊距離可以達(dá)到1200 米?

其實(shí)只是 485 總線結(jié)構(gòu)理論上在理想環(huán)境的前提下才有可能使得傳輸距離達(dá)到 1200 米。一般是指通訊線材優(yōu)質(zhì)達(dá)標(biāo)，

波特率9600，只有一臺(tái)485 設(shè)備才能使得通訊距離達(dá)到1200 米，而且能通訊并不代表每次通訊都正常。所以通常485 總線

實(shí)際的穩(wěn)定的通訊距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到1200 米。負(fù)載 485 設(shè)備多，線材阻抗不合乎標(biāo)準(zhǔn)，線徑過(guò)細(xì)，轉(zhuǎn)換器品質(zhì)不良，設(shè)備防

雷保護(hù)，波特率的加高等等因素都會(huì)降低通訊距離。

（7） 485 總線可以帶128 臺(tái)設(shè)備進(jìn)行通訊?

其實(shí)并不是所有 485 轉(zhuǎn)換器都能夠帶128 臺(tái)設(shè)備的。要根據(jù)485 轉(zhuǎn)換器內(nèi)芯片采用的型號(hào)和485 設(shè)備芯片采用的型號(hào)來(lái)

判斷的。誰(shuí)低就誰(shuí)的。一般485 芯片負(fù)載能力有三個(gè)級(jí)別 32 臺(tái) 128 臺(tái) 256 臺(tái)。理論上的標(biāo)稱往往實(shí)際上是達(dá)不到的。通訊距離越長(zhǎng)，波特率越高，線徑越細(xì)，線材質(zhì)量越差，轉(zhuǎn)換器品質(zhì)越差，轉(zhuǎn)換器電能供應(yīng)不足(無(wú)源轉(zhuǎn)換器)，防雷保護(hù)越強(qiáng)這些都會(huì)大大降低真實(shí)負(fù)載數(shù)量。

（8） 485 總線是一種最簡(jiǎn)單最穩(wěn)定最成熟的工業(yè)總線結(jié)構(gòu)?

這種概念是錯(cuò)誤的。應(yīng)該是： 485 總線是一種用于設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)型的傳統(tǒng)的工業(yè)總線方式。通訊質(zhì)量是需要根據(jù)施

工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)試和調(diào)試的。 485 總線雖然簡(jiǎn)單，但必須嚴(yán)格安裝施工規(guī)范進(jìn)行布線。

第二章 嚴(yán)格施工規(guī)范

485+和485- 兩條數(shù)據(jù)線一定要互為雙絞。

布線一定要布多股屏蔽雙絞線，多股是為了備用，屏蔽是為了出現(xiàn)特殊情況時(shí)調(diào)試，雙絞是因?yàn)?85 通訊采用差模通訊

原理，雙絞的抗干擾性最好。不采用雙絞線，是極端錯(cuò)誤的。

485 總線一定要是手牽手式的總線結(jié)構(gòu)，堅(jiān)決杜絕星型連接和分叉連接。

設(shè)備供電的交流電及機(jī)箱一定要真實(shí)接地，而且接地良好。有很多地方表面上有三角插座，其實(shí)根本沒(méi)有接地，要小心。

接地良好時(shí)，可以確保設(shè)備被雷擊浪涌沖擊 靜電累計(jì)時(shí) 可以配合設(shè)備的防雷設(shè)計(jì)較好地釋放能量。保護(hù) 485 總線設(shè)備和

相關(guān)芯片不受傷害。避免和強(qiáng)電走在一起，以免強(qiáng)電對(duì)其干擾。

第三章 常見(jiàn)的通訊故障

通訊不上，無(wú)反應(yīng)。

可以上傳數(shù)據(jù)，但不可以下載數(shù)據(jù)。

通訊時(shí)，系統(tǒng)提示受到干擾。或者不通訊時(shí)，通訊指示燈也不停地閃爍。

有時(shí)能通訊上，有時(shí)通訊不上。有的指令可以通，有的指令不可以通。

第四章 調(diào)試方法

首先要確保設(shè)備接線正確，且嚴(yán)格合乎規(guī)范。

共地法： 用 1 條線或者屏蔽線將所有485 設(shè)備的GND 地連接起來(lái)，這樣可以避免所有設(shè)備之間存在影響通訊的電勢(shì)

差。

終端電阻法： 在最后一臺(tái) 485 設(shè)備的485+和485-上并接 120 歐姆的終端電阻來(lái)改善通訊質(zhì)量。

中間分段斷開(kāi)法：通過(guò)從中間斷開(kāi)來(lái)檢查是否是設(shè)備負(fù)載過(guò)多通訊距離過(guò)長(zhǎng)某臺(tái)設(shè)備損害對(duì)整個(gè)通訊線路的影響等原

因。

單獨(dú)拉線法：?jiǎn)为?dú)簡(jiǎn)易暫時(shí)拉一條線到設(shè)備，這樣可以用來(lái)排除是否是布線引起了通訊故障。

更換轉(zhuǎn)換器法：隨身攜帶幾個(gè)轉(zhuǎn)換器，這樣可以排除是否是轉(zhuǎn)換器質(zhì)量問(wèn)題影響了通訊質(zhì)量。

筆記本調(diào)試法：先保證自己隨身攜帶的電腦筆記本是通訊正常的設(shè)備，替換客戶電腦，來(lái)進(jìn)行通訊，如果可以，則表明客

戶的電腦的串口有可能被損害或者受傷。

第五章 建議和忠告：

建議用戶使用和購(gòu)買(mǎi)門(mén)禁廠家提供的 485 轉(zhuǎn)換器或者廠家指定推薦品牌的485 轉(zhuǎn)換器。門(mén)禁廠家會(huì)對(duì)與其配套的485

轉(zhuǎn)換器做大量的測(cè)試工作，并且會(huì)單獨(dú)要求485 廠家安裝其固定的性能參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)和品質(zhì)檢測(cè)，所以和其門(mén)禁設(shè)備具備較

好的兼容性。千萬(wàn)不要貪圖便宜購(gòu)買(mǎi)雜牌廠家的485 轉(zhuǎn)換器。

嚴(yán)格安裝 485 總線的施工規(guī)范進(jìn)行施工，杜絕任何僥幸心理。

對(duì)線路較長(zhǎng) 負(fù)載較多的情況采用主動(dòng)科學(xué)的有預(yù)留的解決方案。

如果通訊距離過(guò)長(zhǎng)，建議如果超過(guò) 500 米就采用中繼器或者485HUB 來(lái)解決問(wèn)題。

如果負(fù)載數(shù)過(guò)多，建議如果一條總線上超過(guò) 30 臺(tái)就采用485HUB 來(lái)解決問(wèn)題。

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試帶齊調(diào)試設(shè)備。

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試一定要隨身攜帶幾個(gè)確保以前可以接長(zhǎng)距離和多負(fù)載的轉(zhuǎn)換器、一臺(tái)常用的電腦筆記本、測(cè)試通路斷路的萬(wàn)用表、

幾個(gè)120 歐姆的終端電阻。