<ul id="cgq2c"></ul> 1、 RS485總線需要匹配，匹配不好會引起信號失真，從而導(dǎo)致控制不靈敏等問題。
2、 屏蔽和雙絞，雙絞線特性阻抗120歐左右，通信線輸入輸出均接120歐電阻。
3、 檢查信號線是否有金屬走線槽，走線槽是否接地。
4、 檢查附近是否有動力線，信號線要遠離動力線。在附近是否有產(chǎn)生電網(wǎng)干擾的干擾源，是否可減少其干擾。
5、 輸入輸出接口部分設(shè)計高電壓箝位功能，見下文圖二部分。
6、 選用防靜電抗沖擊的器件，如SN75LBC194, SN75176
7、 芯片已損壞：作為受損傷的芯片，在外部特性上，與正常芯片相差無幾。只是負載偏大，更脆弱一些。經(jīng)常會在工作一段時間內(nèi)，莫名奇妙的損壞。這種故障相對比較難處理。
8、 光耦隔離
9、 故障檢測：見下文
10、
怎么接地？
485很常用，關(guān)于它的抗干擾問題等等，有很多說法。對于他的2線制差分傳輸，有許多人對于他的接地問題感到模糊。查閱了有關(guān)資料，給大家一個比較好的說法：
由于rs-485采用差分平衡方式傳送數(shù)據(jù)，對共模信號有*的抑制能力，從理論上來說，A、B兩條線對地而言是*對稱的，因而在實際應(yīng)用中，當(dāng)傳輸速率不高或傳輸距離不太遠時，*可以省掉這條地線，用一對普通雙絞銅質(zhì)線即可獲得滿意的效果。
當(dāng)使用環(huán)境較惡劣，傳輸距離較遠或傳輸速率很高時，建議使用帶屏蔽線的雙絞線電纜，屏蔽線作為地線,且在電纜的一端（如主站一端）應(yīng)可靠的接入大地，電纜的另一端（如從站一端）則懸空。
如果電纜兩端都接地，通常兩地的“地電位”不可能*相等，如果兩地存在較大的地電位差，那么在屏蔽線中會形成討厭的地電流而產(chǎn)生干擾。這就是另一端之所以應(yīng)懸空的原因。
另一種解決方案是屏蔽線兩端都不直接接地，但也不懸空，而是分別通過一個約100歐姆/1瓦左右的限流電阻將屏蔽線接各自的公共地，即機殼地，這樣也可以抑制地電流引入的干擾。
以下供參考
關(guān)于RS485干擾問題的探討
一、前言
安防監(jiān)控作為科技進步、國富民強的一個標志，已經(jīng)為國人所廣泛接受。視頻監(jiān)控正以每年數(shù)以百萬監(jiān)控點的速度迅猛增加。大多數(shù)人們都以有攝像監(jiān)控點更為安全的心態(tài)，更愿意居住、出入“點”密集的地方。這就更增加了對于監(jiān)控點數(shù)量的需求。由于安防市場的擴大速度遠高于相應(yīng)的技術(shù)人員的增加速度，另外對于施工規(guī)范的遵循程度和造價問題等等原因，導(dǎo)致安防施工后的各種干擾問題日漸突出。干擾問題又都出現(xiàn)于系統(tǒng)施工后的調(diào)試期，由于工期和造價方面的限制，經(jīng)常使施工單位欲哭無淚、措手不及。為了避免這種局面的發(fā)生，為此本文通過進一步對干擾的分析，使技術(shù)人員了解其干擾本質(zhì)。通過具體問題具體分析預(yù)防、解決現(xiàn)場干擾問題。
二、基礎(chǔ)篇
RS485是一種多個用戶共用一條線纜；一用戶發(fā)送數(shù)據(jù)，其他用戶同時接收；適合于普通線纜遠距離傳輸?shù)耐ㄓ嵪到y(tǒng)。其硬件接口采用的差分傳輸方式，對于9600BPS的數(shù)據(jù)，理論上可以傳輸
差分方式傳輸，可以有效的抑制共模干擾信號，在傳輸過程中通常使用雙絞線電纜做長距離傳輸。從理論上兩條線已經(jīng)足夠，而在實際應(yīng)用中，60%的問題是來自于兩線傳輸。這是因為RS485通訊系統(tǒng)的硬件接口使用的接口芯片的功能所限制（往往兩端的地電位或漏電等效地電位相差很大）。SN75176是典型的RS485接口芯片。其它接口芯片與之相比，僅是帶負載能力、抗高電壓沖擊方面的指標略高。功能原理相同。下面以該芯片為例，分析一下實際應(yīng)用中的RS485通訊系統(tǒng)的特點。
首先 SN75176是一款半雙工差分輸入/輸出芯片。它在同一組接口上，即可以作為輸出，也可以作為輸入。當(dāng)作為輸出時，它通過差分口A、B之間反方向電平（A為高電平時，B一定為低電平；A為低電平時，B一定為高電平），將信息傳達出去。其次作為輸入，他將輸出口*關(guān)閉，對外相當(dāng)一個12K歐姆電阻。然而作為對外接口，它通過硬件（二極管箝位），設(shè)定了差分工作的工作范圍（-0.5伏至5.5伏）。也就是說如果外輸入的信號對該芯片地的瞬間直流電壓超出以上范圍時，差分輸入失效。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)產(chǎn)生錯誤。
三、RS485干擾的分析
1、什么是干擾
*，所謂干擾就是在所傳原始信號的基礎(chǔ)上，疊加了其他非希望傳輸?shù)男盘枴Ｔ诂F(xiàn)實表現(xiàn)中就是無法鑒別或者無法準確穩(wěn)定的識別（原始）有用信號。一般說來，在我們傳輸信號過程中都會產(chǎn)生干擾，近到數(shù)毫米（設(shè)備內(nèi)）至遙遠太空的數(shù)以千萬公里。干擾信號都無時不在的存在著。正向人體中細菌、病毒無時不在一樣。那什么時候才會使人感到不適？什么時候才會生病？使我們無法正常做事。
同理同義，我們傳統(tǒng)做工程項目中所認為信號干擾的時候，正是在接收設(shè)備無法識別或超過系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定識別指標的時候。哪么如果我們保證干擾信號永遠低于一定值，使之不會影響到原始信號傳輸時，就達到了我們的目的。
2、干擾的種類
RS485信號以長距離、多用戶、抗（共模）干擾著稱。但在現(xiàn)實情況下，尤其是在安防、智能建筑施工環(huán)境下情況截然不同。許多人都遇到過RS485線路干擾問題，當(dāng)然Z直觀的解釋就是沒有按照施工規(guī)范來做。但是一但按照繁復(fù)施工規(guī)范來做，對于目前國情和行業(yè)現(xiàn)狀（造價與專業(yè)技術(shù)人員素質(zhì)）來講，都是比較有挑戰(zhàn)的。RS485信號通常會遇到干擾，如果按照干擾出現(xiàn)的頻繁度來排隊的話大致應(yīng)該分為四種（筆者觀點，可能具有一定的片面性）：
*種就是強共模干擾。這種情況很像圖像傳輸中所說的“地干擾”。由于接收設(shè)備在不同地點，直接或間接接地，造成信號線與“本設(shè)備地”或“本設(shè)備數(shù)字地”之間的交流（通常是50赫茲）信號超標所造成。表現(xiàn)接收為時有時無，甚至一直無法接收。更有甚者，收發(fā)相距
第二種是匹配干擾。來源于系統(tǒng)負載匹配不合理。例如：信號線過長，過多（長距離）星形接線，過多的負載、無系統(tǒng)匹配電阻等等，導(dǎo)致系統(tǒng)時好時壞無法穩(wěn)定工作。
第三種是硬件故障。一般是線路中有串入高電壓的歷史（雷擊、漏電），導(dǎo)致系統(tǒng)個別設(shè)備的RS485芯片出現(xiàn)問題，影響了全局的接收。
第四種是線路故障，例如局部短路、信號線有一根斷路這種情況經(jīng)常會使系統(tǒng)可以局部工作或正常工作，但是工作不穩(wěn)定。
這四種情況往往不是單獨存在，而是相生相伴，相互加劇。使系統(tǒng)不斷惡化。
3、各干擾的成因與判斷
以上總結(jié)了常見干擾的現(xiàn)象，下面將依次按照四種現(xiàn)象順序分析導(dǎo)致干擾的原因和判斷系統(tǒng)存在那一種干擾的方法。
首先先解釋幾個概念：
數(shù)字地--- 收發(fā)設(shè)備的信號地。通常與信號之間的直流電壓為0-5伏
大地 --- 設(shè)備當(dāng)?shù)氐慕拥?/span>
本地接地—系統(tǒng)的數(shù)字地與大地間接
系統(tǒng)接地---系統(tǒng)中收發(fā)設(shè)備之間的數(shù)字地連接
直接接地---設(shè)備或系統(tǒng)的數(shù)字地直接與“地”（可能是大地，也可能是系統(tǒng)數(shù)字地）良好連接。
間接接地---設(shè)備通過設(shè)備外皮、線纜與大地漏電或下一級設(shè)備（比如攝像機視頻地）的地非良好間接，這種接地通常表現(xiàn)為直接無法用萬用表測量出連接通斷。
1）、強共模干擾
如果談起這種干擾，首先要簡單的介紹一下RS485工作原理和基本指標。RS485接口，外部接口由三個端子組成，分別是：A、B、G有的設(shè)備標為T+、 T-、G。信號在傳輸過程中采用差分方式，即A與B之間大于0.2V的電壓差作為數(shù)據(jù)（0、1）傳輸，通常A、B為0-5V反向工作。即A為5V時B為0V，A為0V時B為5V。
發(fā)射接收芯片。以SN75176為例。這個芯片集收發(fā)為一體，作為發(fā)射端可以帶32各同類芯片的接收端。芯片的輸入輸出接口部分設(shè)計了高電壓箝位功能。由于芯片的抗高壓設(shè)計，當(dāng)A、B點的輸入電壓（相對數(shù)字地G）高于5.5V時，A點的電壓就被“鎖定”在5V，對于小功率的干擾信號，就由芯片吸收掉了，對于大一點功率的干擾信號，由于芯片無法吸收如此大的能量而被摧毀。另外當(dāng)A、B點的信號低于-0.5V時，也被芯片鎖定在-0.5V。
由于以上原因，當(dāng)A、B兩點的信號都高于5.5V或低于-0.5V時，A、B兩點的信號相同，無差分值。此時接收到的信號無法確認。在現(xiàn)場施工情況下，通常RS485控制線會采用一根雙絞線。如果收發(fā)兩遍的數(shù)字地存在較大電壓的情況下，就可能使A、B信號疊加在一個交流信號上。當(dāng)疊加值小于-0.5V或大于+5.5V時，數(shù)據(jù)就會出現(xiàn)錯誤。因此可以計算出理論上的共模干擾信號必須小于 5V/1.414=3.5Vac。但是實際情況下應(yīng)該遠低于此值。根據(jù)經(jīng)驗，這個值應(yīng)該低于1.5Vac以下。
強共模干擾通常分為兩種情況：
*種、用電設(shè)備供電插座中心接地點接觸不好，或者中心抽頭懸空。由于收發(fā)設(shè)備的前級或后級設(shè)備通常有圖二的接線方式。也就是說交流電源供電端L、N之間對G之間有一個小電容，以釋放L、N對大地之間的瞬間高電壓，而G通常接設(shè)備外殼。如果G很好的接大地（通常規(guī)范建筑電源已經(jīng)接好），哪么設(shè)備的外殼將有效接地。通常設(shè)備的外殼也是數(shù)字地、同時也是視頻地。如果G端點未接地，這時G點的電壓應(yīng)該是對地110Vac。這時，如果系統(tǒng)中有間接接地的點，哪么G端點的電壓將突破一切阻攔（通常是設(shè)備元器件和絕緣）對地放電。此時重者，將損壞設(shè)備元器件從而摧毀設(shè)備。輕者將對線路中的信號產(chǎn)生較大干擾或損傷元器件。如圖三
這兩種方法的測量，可以采用萬用表交流電壓檔測量，嚴重時可能150-160Vac ,一般也會在1.5Vac以上。對于小于1.5Vac的一般可以允許。否則將引起信號傳輸不穩(wěn)定。
2）、匹配干擾
在實際施工中RS485通常都是使用一根雙絞線或屏蔽雙絞線，按照并接、星形+并接以及手拉手形式連接。一條線路上一共并接32個以內(nèi)的接收端。盡管許多芯片具有64或128個負載能力，但是大多是通過降低輸入電阻，提高靈敏度等方式來實現(xiàn)。通常這是個理論值。在實際應(yīng)用中由于各負載以及布線因素很難保證在這個指標下穩(wěn)定工作。
標準的RS485的負載是12K歐姆，在9600BPS下傳輸距離為
這種方式接線明確，沒有分支線?？梢郧宄愠鼍€纜是否超出指標（例如
其主要優(yōu)勢將分支線縮到Z短（毫米級）。劣勢也能比較明顯，就是Z末一個點到控制室的距離Z長。如果有離開主干線一段距離的兩個方向的點，那么，用這種方式需要增加一倍的分支線纜如圖七。
這種方式主要要注意連接距離是否超出范圍，負載數(shù)量不能超過系統(tǒng)指標。建議子系統(tǒng)不要超過32點。對于有些設(shè)備所說64、128點的情況，應(yīng)該考慮施工現(xiàn)場的具體情況（漏電、接地）來定。由于設(shè)備接口對于系統(tǒng)來講，并不是無源純電阻性的負載，他可能把本地的一些干擾引入系統(tǒng)，總的來說系統(tǒng)內(nèi)直接連接的接口的數(shù)量越多，產(chǎn)生干擾的可能性就越大。
另外一種常用布線方式就是星形布線。星形布線可以節(jié)省線纜，但是，帶來的問題就是，信號反射。由于星形布線比較手拉手方式增加了許多節(jié)點，使信號在總線上的傳輸復(fù)雜化，信號遇到節(jié)點都會產(chǎn)生反射，因此星形連接使信號在系統(tǒng)上的傳輸效果很難預(yù)計。同時系統(tǒng)出現(xiàn)多個終點。對于匹配的終端電阻，就很難加入。終端電阻的目的是匹配線路，吸收反射，這就可能使加入終端電阻的子網(wǎng)絡(luò)工作正常，其他子網(wǎng)絡(luò)無法匹配。
這種干擾的檢測可以通過線纜長度、負載數(shù)量、終端電阻是否連接來判斷。對于星形布線來說，建議分支數(shù)盡量少，距離盡量短。
3）、硬件故障
由于雷擊、485網(wǎng)絡(luò)串入高電壓等原因，導(dǎo)致局部某個或某些接收設(shè)備的RS485芯片損壞或損傷。這種情況經(jīng)常表現(xiàn)為，不穩(wěn)定前一直工作正常，突然工作不正常。檢查方法可以用分段式檢測。就是將系統(tǒng)分支或遠端總線去掉，逐一添加，找出有問題的分支，再判斷是哪個接收端出問題。對于問題比較多的系統(tǒng)，這種方法可能會重復(fù)幾次，而且還不一定能處理干凈。作為受損傷的芯片，在外部特性上，與正常芯片相差無幾。只是負載偏大，更脆弱一些。經(jīng)常會在工作一段時間內(nèi)，莫名奇妙的損壞。這種故障相對比較難處理。
4）、線路故障
這種故障通常在施工初期發(fā)生。而且在一定的條件下，可以正常傳輸數(shù)據(jù)，一旦條件發(fā)生改變，系統(tǒng)就會局部或整體不正常工作。這種故障通常表現(xiàn)為總線短路和總線中（A、B線）有一條斷路。短路時會影響短路點附近和短路點以后的接收設(shè)備正常接收，而且使用萬用表也可以很容易的判斷。而某一條線開路則使開路點以后的設(shè)備的A、B輸入總某一路開路。由于開路端接收設(shè)備的漏電因素各感應(yīng)點因素，很可能使這個端口的電位處于交變浮動況態(tài)。當(dāng)交變幅度較小時，可能不會有什么影響，當(dāng)幅度較大時就可能無法工作如圖八。
另外這種浮動收當(dāng)?shù)?/span>“地電位”或用電負載的變化所影響因此會出現(xiàn)時好時壞、某一時間段無法正常接收等問題。這種問題一般都是施工者前期施工時疏忽所致。有的情況下，這種疏忽會在數(shù)年以后才顯現(xiàn)出來。而檢查起來相對比較簡單?？梢栽谙到y(tǒng)斷電的情況下用萬用表進行電阻測量就可以判斷。檢查過程中，要了結(jié)合線路的路由情況和終端電阻的情況來判斷。
四、RS485故障現(xiàn)場綜合判斷
現(xiàn)場RS485通訊系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以從二個方面著手排查。
1、固定規(guī)則著手排查
通常的監(jiān)測有三種方法：
1） 檢查A、B線是否短路或者與其他線路短路。這種檢測通常需要在整個系統(tǒng)停電下進行。通常檢測A、B之間電阻，A、B分別對數(shù)字地之間電阻。當(dāng)某一個分支不受控時還要單獨檢查這個分支的這幾項電阻值。在檢測中要考慮一下因素：終端電阻（120-200歐），線纜電阻（0.5RVV線4-5歐姆/百米-雙線、超5類線20-25歐姆/百米-雙線）、接收負載電阻（每個接收端12000歐姆）。通過計算測量值，判斷是否有短路、斷路現(xiàn)象。
2） 檢查A、B對地之間的交流電壓值。這種測量需要在系統(tǒng)各設(shè)備全部加電情況下工作。先將待測的部分與系統(tǒng)全部分開，分別測量A-A、B-B、地-地之間的交流電壓。當(dāng)使用20V檔電壓大于1.5V時，系統(tǒng)就可能產(chǎn)生干擾。
3） 代換方法確認個別設(shè)備的損壞。由于個別設(shè)備的損壞，導(dǎo)致個別設(shè)備不受控或系統(tǒng)不穩(wěn)定。這種情況發(fā)生時，可以先根據(jù)路由，將系統(tǒng)分為多個子系統(tǒng)，逐個子系統(tǒng)摘除或加入系統(tǒng)。確認故障系統(tǒng)后，再將該子系統(tǒng)進一步分解排查。
2、從故障現(xiàn)象著手排查
RS485系統(tǒng)通常的故障現(xiàn)象有一下四種：
1）、*癱瘓
A、斷電檢測系統(tǒng)A、B、地之間有無短路，開路現(xiàn)象
B、檢查發(fā)送設(shè)備是否正常。包括計算機通訊口選擇、波特率、協(xié)議等等。
C、系統(tǒng)是否增減變動。如增加發(fā)送設(shè)備（鍵盤、DVR）數(shù)量所引起的接線錯誤、發(fā)送設(shè)備工作狀態(tài)錯誤。必須提到的是，有些發(fā)送設(shè)備是出于“常發(fā)”狀態(tài)，控制住總線，導(dǎo)致其他設(shè)備無法發(fā)出信號。例如有些計算機RS485卡、DVR、矩陣、鍵盤等等。在這種情況下，必須采用RS485集線設(shè)備隔離。集線設(shè)備主要是將多路RS485信號，集中成一路信號。
D、個別設(shè)備接口芯片損壞導(dǎo)致總線“箝位”。這種情況可以在發(fā)送設(shè)備有信號發(fā)出時，使用外用表直流電壓20V檔分別測量A-地、B-地之間電壓值，觀察有無變化。變化應(yīng)該在0.1-0.5V之間。如果無變化，證明總線被“箝位”了。可以逐片排查，找出故障點。
2）、每次加電一段時間后癱瘓
這種情況通常發(fā)生在RS485系統(tǒng)無地線情況下。當(dāng)收發(fā)端或收與收端之間“地電位”不同時，電位能量從低到高，向低位設(shè)備釋放，由于設(shè)備中電容充電效應(yīng)，使兩邊的“地”電位相同，在此期間內(nèi)工作正常。等到電容被充滿后，兩端的地電位就不同了。系統(tǒng)就無法正常工作。檢測這種故障，通常檢查收發(fā)端的數(shù)字地是否連接。數(shù)字地與A、B之間是否有1.5Vac以上交流電壓。
3）、按時間段、氣候失靈
這種故障是由外界環(huán)境因素引起。通常需要從查找環(huán)境變化著手。例如：供電電源、大功率供電線、發(fā)射電臺等等。找到原因后，做好屏蔽。對于氣候影響著重查找總線分支或設(shè)備節(jié)點。尤其是露天節(jié)點處。
4）、時好時壞無規(guī)則
這種故障出在三個方面。
A、系統(tǒng)“數(shù)字地”有干擾，檢查方法如2）
B、系統(tǒng)中有損壞接口芯片，檢查方法如1）、D
C、系統(tǒng)局部A、B線有斷路，檢查方法如1）、D
五、系統(tǒng)設(shè)計、安裝時注意事項
了解了系統(tǒng)出現(xiàn)問題的原因，我們就可以在RS485傳輸系統(tǒng)設(shè)計、安裝時，注意施工規(guī)范避免系統(tǒng)不穩(wěn)定現(xiàn)象出現(xiàn)。具體注意事項如下：
1、RS485傳輸中一定采用3線制，即A、B、地線。A、B可以用雙絞線、也可以使用雙芯屏蔽電纜。
2、如果系統(tǒng)接收設(shè)備數(shù)量大于32點時，要將一個大系統(tǒng)分割為數(shù)個子系統(tǒng)。建議每個子系統(tǒng)不多于24個接收負載。各分割的子系統(tǒng)采用光電隔離的RS485隔離器。如圖九。
3、主控室與總線采用光電隔離器。90%的干擾與故障，來源于控制室與總線之間的“地”
干擾。首先計算機、DRV、監(jiān)視器、以及矩陣甚至視頻分配器的供電電源都是三芯線。即L（火線）、N（零線）G（地線）。由于電源插板的中心地未接、設(shè)備與電源插板中心地接觸不良，導(dǎo)致設(shè)備外皮帶電。而這些設(shè)備的外皮大多都與視頻地、數(shù)字地相連。從而漏電饋入控制線中?？刂剖以O(shè)備與總線的隔離是*的。
以上分析與經(jīng)驗*站在筆者的角度來做出的，其中不乏為分析清楚或者片面的分析。本文僅為在此方面遇到問題的人，提供一部分思路。有問題者可與我（）。
