RS485總線通信故障原因及處理方法

RS485總線通信故障原因及處理方法不久前的一天，已合作多年的客戶心急如焚地找到了我。無故障運(yùn)行多日的RS485總線突然無法通信，這條總線連接有1個(gè)主控，5個(gè)分控以及1個(gè)工控屏。主控工作于MODBUS主模式，定時(shí)向分控以及工控屏通過MODBUS協(xié)議讀寫數(shù)據(jù)。主控定時(shí)獲取分控工作狀態(tài)，將數(shù)值通過MODBUS的寫操作16向工控屏寫入數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。同時(shí)通過讀操作06讀取用戶在工控屏上輸入的數(shù)值。與此同時(shí)，當(dāng)檢測到開關(guān)等操作之后，通過MODBU寫操作向分控發(fā)送命令，通知分控執(zhí)行輸出控制電磁閥，門鎖等電器設(shè)備。當(dāng)RS485失效，分控?zé)o法正常控制電器設(shè)備，可能將正在玩游戲的顧客鎖在房內(nèi)，導(dǎo)致嚴(yán)重后果。客戶急忙聯(lián)系到了我，我向客戶了解到了以下情況：屏幕與分控采用手拉手的連接方式；連接在最遠(yuǎn)端的屏幕與主控之間的距離約為500m；RS485通信采用了雙絞屏蔽線；可能存在強(qiáng)電和弱電的電纜混在一起走線的情況；為了提高響應(yīng)速度改善客戶體驗(yàn)，RS485通信的波特率設(shè)置為19200bps；將整個(gè)系統(tǒng)(包括主控、分控以及工控屏）斷電再重新上電之后，故障消失，RS485恢復(fù)正常通信；我的第一感覺是在這個(gè)系統(tǒng)中，RS485總線走線比較長；可能因?yàn)榻K端沒有接120歐姆的匹配電阻，導(dǎo)致通信信號(hào)發(fā)生了反射，破壞了信號(hào)完整性，使得通信發(fā)生了異常。于是，立即將客戶找到120歐姆的插件電阻，鎖在了位于末端的屏幕的A+和B-之間；運(yùn)行了一個(gè)晚上，相安無事；第二天一大早，客戶又找到了我，RS485通信又華麗麗的掛了。作為有幾十年工作經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀的工程師，我再仔細(xì)分析了一下客戶的系統(tǒng)；這個(gè)故障有一個(gè)最明顯的特征：運(yùn)行一段時(shí)間之后才出故障；我的腦海中閃過了一道亮光，立即與客戶確認(rèn)以下問題：我：你們所用的屏蔽雙絞線的屏蔽層有接地嗎？客戶：沒有接地！我：兩頭沒有任何一頭有接地嗎？客戶：沒有！我：你把屏蔽線的屏蔽層接地試一下?？蛻簦航哟蟮?，還是接主控的V-？我：如果主控的V-有接大地的話，可以接V-，否則接大地；幾分鐘之后，從客戶那里傳來了好消息；客戶：我把屏蔽層接大地之后，RS485通信立即恢復(fù)了。至此，完滿解決了客戶的問題。問題原因：電網(wǎng)或者空間的電荷耦合到屏蔽線的屏蔽層，如果屏蔽層沒有接地，則屏蔽層的電荷積累得越來越多，最終將電荷A+，B-線上的波形，導(dǎo)致通信異常。測量屏蔽層對(duì)地電壓，可以達(dá)到幾十甚至上百V的電壓。因此，需要將屏蔽層接到大地，將耦合到的電荷泄放到大地，避免電荷在屏蔽層的積累。另外，控制器的地V-也需要接入到大