Modbus TRU多臺(tái)設(shè)備如何連接？為什么要加終端電阻

第第頁ModbusTRU多臺(tái)設(shè)備如何連接？為什么要加終端電阻？1

（RS485）總線連接采用什么樣的線纜呢？

必須采用國際上通行的屏蔽雙絞線。（推薦）用屏蔽雙絞線的型號為RVSP2*0.5（二芯屏蔽雙絞線，每芯由16股的0.2mm的導(dǎo)線組成），線材特性阻抗120Ω。

采用屏蔽雙絞線有助于減少和消除兩根（RS）485（通信）線之間產(chǎn)生的分布（電容）以及來自于通訊線周圍產(chǎn)生的共模干擾。

2

多臺(tái)RS485設(shè)備如何連接呢？

使用屏蔽雙絞線，采用手拉手菊花鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)將網(wǎng)關(guān)和各串行設(shè)備節(jié)點(diǎn)連接起來，并在（網(wǎng)絡(luò)）起始端和末尾端設(shè)備的RS485+和RS485-之間各并接一個(gè)120Ω（電阻）以減少（信號）在兩端的反射。

3

RS485總線為什么要采用手拉手結(jié)構(gòu)，而不能采用星型連接呢？

在沒有借助RS485集線器或RS485中繼器直接將RS485總線連接布設(shè)成星型連接或樹形連接時(shí)，很容易造成信號反射導(dǎo)致總線不穩(wěn)定。很多施工方在RS485布線過程中，在無中繼時(shí)直接使用了星型接線和樹形接線，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)問題，又很難查找原因，一般都是由于不規(guī)范布線所引起的。因而建議在布線時(shí)就采用規(guī)范要求的手拉手連接方式，便于后期問題的排查。

4

RS485總線在連接時(shí)為什么要屏蔽接地？

在很多技術(shù)文檔中，都提到RS485總線必須要接地，但是沒有詳細(xì)的提出如何接地。嚴(yán)格的說，RS485總線必須要單點(diǎn)可靠接地。

RS485（收發(fā)器）在規(guī)定的共模電壓-7V至+12V之間時(shí)，才能正常工作。如果超出此范圍會(huì)影響通訊，嚴(yán)重的會(huì)損壞通訊（接口），共模干擾會(huì)增大上述共模電壓。消除共模干擾的有效手段之一是使用屏蔽線將所有RS485設(shè)備的信號地連接在一起，由一點(diǎn)可靠接入大地。

單點(diǎn)就是整個(gè)RS485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)RS485線路的地線必須要有良好的接觸，從而保證電壓一致。

5

什么叫共模干擾和差模干擾？如何消除通訊線上的干擾？

RS485通信線由兩根雙絞線組成，它通過兩根通信線之間的電壓差的方式來傳遞信號，因此稱之為差分電壓傳輸。

差模干擾在兩根信號線之間傳輸，屬于對稱性干擾。消除差模干擾的方法是在電路中增加一個(gè)偏置電阻,并采用雙絞線。

共模干擾是在信號線與地之間傳輸，屬于非對稱性干擾。消除共模干擾的方法包括：

（1）采用屏蔽雙絞線并有效接地

（2）強(qiáng)電場的地方還要考慮采用鍍鋅管屏蔽

（3）布線時(shí)遠(yuǎn)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(wěn)壓（電源）或高品質(zhì)的（開關(guān)電源）(紋波干擾小于50mV)

6

什么情況下在RS485總線上要增加終端電阻？

RS485總線隨著傳輸距離的延長，會(huì)產(chǎn)生回波反射信號，為避免信號反射，導(dǎo)致信號傳輸不穩(wěn)定，當(dāng)線纜長度較長時(shí)（譬如超過100米），數(shù)據(jù)傳輸線必須有終點(diǎn)，并且分支長度盡可能的短。正確的終端需要終端電阻RT匹配，其值為傳輸線的特性阻抗Z0。（RS-485）標(biāo)準(zhǔn)建議線纜的Z0=120Ω。電纜干線通常終端匹配120Ω的電阻，線纜的首末尾處各一個(gè)。

7

RS485總線可掛接多少個(gè)設(shè)備？

一條總線上可掛接的RS485設(shè)備個(gè)數(shù)，由這些設(shè)備的RS485（轉(zhuǎn)換器）的負(fù)載能力決定。一般RS485（芯片）負(fù)載能力有三個(gè)級別32臺(tái)，128臺(tái)和256臺(tái)。通常所使用的RS485設(shè)備的負(fù)載能力是32臺(tái)。

8

在RS485通訊中，最大傳輸距離是多少？

理論上RS485總線無中繼通信距離為1200M，但這只是RS485總線結(jié)構(gòu)理論上并且在理想環(huán)境下才有的。通訊線材優(yōu)質(zhì)達(dá)標(biāo),波特率9600bps,只有一臺(tái)RS485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，通常RS485總線實(shí)際穩(wěn)定的通訊距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到1200米。

負(fù)載設(shè)備多,線材阻抗不合乎標(biāo)準(zhǔn),線徑過細(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。

實(shí)際使用中建議總線延伸距離總長超出1000米時(shí)，就需要使用RS485總線中繼器進(jìn)行延伸。

下圖提供了較為保守的電纜長度和數(shù)據(jù)速率變化曲線。

使用高數(shù)據(jù)速率時(shí)，只能使用較短線纜。使用低數(shù)據(jù)速率時(shí)，可以使用較長的線纜。對應(yīng)低速率應(yīng)用，電纜的直流電阻通過在電纜壓降增加了噪聲裕量，限制了電纜長度。使用高速率應(yīng)用時(shí)，電纜的交流效應(yīng)限制了信號質(zhì)量，限制電纜長度。

9

如何知道從站設(shè)備的響應(yīng)數(shù)據(jù)是否正確？

在從站設(shè)備的響應(yīng)數(shù)據(jù)幀中，第二個(gè)字節(jié)是功能碼，如果該數(shù)據(jù)大于0x80，表明響應(yīng)數(shù)據(jù)是異常響應(yīng)幀，數(shù)據(jù)幀的第三個(gè)數(shù)據(jù)表示異常碼，常見的異常碼有如下幾種。

10

在設(shè)置串行通訊傳輸參數(shù)時(shí)，MessageDelimi（te）r參數(shù)是什么意思？

由于Modbus數(shù)據(jù)幀中沒有起始位和停止位，所以無法通過特定的數(shù)據(jù)來區(qū)分兩幀數(shù)據(jù)，需要通過時(shí)間間隔來區(qū)分，MessageDelimiter是指間隔時(shí)間，譬如協(xié)議中規(guī)定信息幀發(fā)送至少要有3.5個(gè)字符時(shí)間的停頓間隔。即在一個(gè)數(shù)據(jù)幀的最后一個(gè)字符傳輸完成之后，需要至少3.5個(gè)字符時(shí)間的停頓標(biāo)定數(shù)據(jù)幀的結(jié)束，一個(gè)新的數(shù)據(jù)幀可在此停頓之后開始。如果一個(gè)新消息在小于3.5個(gè)字符時(shí)間內(nèi)接著前個(gè)消息開始，接受的設(shè)備將認(rèn)為它是前一數(shù)據(jù)幀的延續(xù)，這將導(dǎo)致CRC校驗(yàn)出錯(cuò)。同時(shí)整個(gè)數(shù)據(jù)幀必須作為一連續(xù)的流傳輸。如果在幀完成之前有超過1.5字符時(shí)間的停頓時(shí)間，接受設(shè)備將刷新不完整的數(shù)據(jù)幀從而認(rèn)為存在丟包現(xiàn)象。

一個(gè)字符由1bit起始位，8bit數(shù)據(jù)位，1bit奇偶校驗(yàn)位和1bit停止位組成。

11

在添加每一條Modbus指令時(shí)，有Update（ti）me時(shí)間，Timeout時(shí)間，Retry次數(shù)，還有ReConnectiontime，他們之間是什么關(guān)系呢？

Modbus通訊采用輪詢的方式，Updatetime是請求指令的更新時(shí)間，在Mo