RS-485网络故障查找与排除
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西门子S7-200PLC RS485接口容易损坏的原因和解决办法一、 S7-200PLC内部RS485接口电路图:图中R1、R2是阻值为10欧的普通电阻,其作用是防止RS485信号D+和D-短路时产生过电流烧坏芯片,Z1、Z2是钳制电压为6V,最大电流为10A的齐纳二极管,24V电源和5V电源共地未经隔离,当D+或D-线上有共模干扰电压灌入时,由桥式整流电路和Z1、Z2可将共模电压钳制在±6.7V,从而保护RS485芯片SN75176(RS485芯片的允许共模输入电压范围为:-7V~+12V)。
该保护电路能承受共模干扰电压功率为60W,保护电路和芯片内部没有防静电措施。
二、常发生的故障现象分析:当PLC的RS485口经非隔离的PC/PPI电缆与电脑连接、PLC与PLC之间连接或PLC与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生,较常见的损坏情况如下:●R1或R2被烧断,Z1、Z1和SN75176完好。
这是由于有较大的瞬态干扰电流经R1或R2、桥式整流、Z1或Z1到地,Z1、Z2能承受最大10A电流的冲击,而该电流在R1或R2上产生的瞬态功率为:102×10=1000W,当然会将其烧断。
●SN75176损坏,R1、R2和Z1、Z2完好。
这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于Z1、Z2的动作速度造成的,静电无处不在,仅人体模式也会产生±15kV的静电。
●Z1或Z2、SN75176损坏,R1和R2完好。
这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将Z1或Z2和SN75176击穿,由于电流较小和发生时间较短因而R1、R2不至于发热烧断。
由以上分析得知PLC接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成,产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂,如由于PLC内部24V电源和5V电源共地,24V电源的输出端子L+、M为其它设备混合供电可能导致地电位变化,从而造成共模电压超出允许范围。
RS485通讯布线要求及故障处理方法作者:金典高科(北京)科技有限公司时间:2010-04-26 阅读次数:11323RS485总线是一种用于设备联网的经济型的传统的工业总线方式。
通讯质量是需要根据施工经验进行测试和调试的。
485通讯的传输线路为DATA+(TDA)接DATA+,DATA-(TDB)接DATA-,SG接SG(信号地通常没有接,在多数情况下,通讯也能正常,但在现场有共模干扰存在时,可能会出现发出的字符出现在接受缓冲区内的现象,因此根据现场必要时应接上信号地线并良好的接地,可以确保设备被雷击、浪涌冲击、静电累计时可以配合设备的防雷设计较好地释放能量,保护485总线设备和相关芯片不受伤害)。
1.施工前准备充足:凡事预则利,施工前做好充分的准备工作往往可使工程更好的完成,达到事半功倍的效果。
1).常用工具准备:万用表、电烙铁、剥线钳、备用232-485转换器。
2).备用工具准备:串口调试软件、备用长距离通讯线(普通)。
3).现场勘察准备:在施工前要了解清楚现场各方面情况,有无大型变压、高频、无线、射频等电磁干扰源,如果有将要在特定的地方采用相关的对应措施,包括控制的距离、布线的难易度及通讯的维护等预计出大概的线路。
2.布线要求:1).线材要求:布线要求布多股屏蔽双绞线:多股是为了备用,可以减少以后工程维护量。
屏蔽是为了出现特殊情况时调试,像现场干扰大时可以用屏蔽线作为地线连接,减少外界电磁干扰。
双绞是因为485通讯采用差模通讯原理,双绞的抗干扰性能最好。
我们推荐用的屏蔽双绞线的型号为RVSP4*0.5(四芯屏蔽双绞线,每芯由16股的0.2mm的导线组成(RVSP4*0.5))。
注意:工程商大都习惯采用5类网线或超5类网线作为485通信线,这是错误的。
因为: A.普通网线没有屏蔽层,不能防止共模干扰。
B.网线只有0.2mm平方,线径太细,会导致传输距离降低和可挂接的设备减少。
C.网络线为单股的铜线,相比多芯线而言容易断裂。
基于现场总线的网络故障分析摘要:现场总线是用于过程控制现场仪表与控制室之间的一个标准的、开放的、双向的多站数字通信系统。
本文介绍了变电站综合自动化系统中常用的两种现场总线:CAN(Controller Area Network控制器局域网)、LonWorks(Local Operation Network局部操作网)。
详细分析了基于RS-485现场总线网络的故障查找与排除方法。
关键词:现场总线RS-485 Lonworks CAN1 Lonworks与CAN网现场总线现场总线(Fieldbus)是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线,它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。
它不但是一个基层网络,还是一种开放式、新型全分布控制系统。
开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。
由于其网络结构简单、容错性能强、安全性高、成本低等特点,目前已经成为众多自动化系统厂商开发热点。
1.1 CAN((Controller Area Network)现场总线CAN的网络设计选用了符合ISO/OSI网络标准模型,包括:物理层、数据链路层和应用层三个结构模型。
网络的物理层和链路层的功能由CAN接口器件完成,而应用层的功能是由处理器来完成。
1.2 Lonworks(Local Operation Network)现场总线LonWorks采用了与OSI参考模型相似的7层协议结构,其技术的核心具备通信和控制功能的Neuron芯片。
Neuron芯片实现完整的LonWorks的LonTalk通信协议,节点间可以对等通信。
LonWorks通信速率为78K bit/s~1.25M bit/s,支持很多种物理介质:包括双绞线、同轴电缆、光纤、电力线载波及无线通信等;而且还支持多种拓扑结构,组网比较灵活。
依照RS485规范,为了限制和确保电气反射和可靠的通讯,所有设备必须连接成总线拓扑结构。
我的硬盘录像机上RS485连接了解码器和云台,但是一点也不受控制!?我的硬盘录像机上RS485连接了解码器和云台,但是一点也不受控制!??。
难道是解码器或者云台??,不可能坏了?。
我连接了T=?。
T-???。
可云台一点也没反应。
???。
录像机是新买的?,R=??硬盘录像机是海康威视的?。
R-。
T-,RS485接口为T=相同,能控就能控,每一个云台解码器上的协议,波特率!还得做相应的设置,地址码都得和硬盘录像机相应的通道的协议,就可以控制,地址码一一对应,你是不是没有做相应的设置,试试,地址码在设置好的前提下,云台解码器和硬盘录像机的协议,波特率,重启接上了RS485,还得设置拨码,波特率Data+ Data-,或许是二合一所以要弄清楚哪2线是RS485 的Data+ Data-请看武汉鸿伟光电E485A RS232/RS485无源转换器E485B RS232&#47可能是你的接法问题,RS485 是2线,你这个4线,象是RS422!通常你最好先把硬盘录像机和云台解码器的说明书看清楚再说,里面有关于协议、波特率、地址码、控制线的接法,这搞明白了,应该没什么问题了,不要急,一步一步来,你参考下了这个要仔细慢慢调试,主要看这几方面:485正负,解码器协义与主机协议一址,地址码,波特率等我的硬盘录像机上RS485连接了解码器和云台,但是一点也不受控制!?~~~接上了RS485,还得设置拨码!还得做相应的设置,每一个云台解码器上的协议,波特率,地址码都得和硬盘...硬盘录像机的rs485接口能输出图像吗?我想分屏到电视机上~~~这个RS485 是传输控制信号的我需要做个监控方案,定焦枪机的总共有37路监控,打算用一台48路硬盘录像机,和一台矩阵来满足~~~其实你这个是不需要矩阵的,再说了画面显示只有4画面、9画面、16画面 ......,如果真是每台需要...汉邦高科硬盘录像机串口类型无法修改串口类型进入后显示的是RS232我想修改成RS458的~~~汉邦高科硬盘录像机串口类型无法修改串口类型进入后显示的是RS232 我想...没办法修改的.你...硬盘录像机上的rs232RS422通讯接口是用来干什么的~~~1、RS232端口,一般是录像机软件的升级接口。
在当今信息通讯高速发展的阶段,人们在充分享受网络给人类带来的喜悦。
随着网络的普及和发展,使得各种控制设备网络化成为可能。
自动化监控、安全防护、门禁考勤及工业自动化系统得到迅速普及和应用。
在工业控制设备之间中长距离通信的诸多方案中,RS-485系统总线因硬件设计简单、控制方便、成本低廉等优点广泛应用于工厂自动化、工业控制、小区监控、水利自动测控等领域,随着RS485总线系统的广泛应用,RS485总线系统也越来越大,RS485总线外挂的485设备越来越多,从而导致485总线的稳定性越来越差。
现在市场上已经有可以负载128,256台甚至400台485设备的转换器,由于485总线使用总线连接形式,形成如果有一个485设备出现问题,就导致整个485总线出现问题的现象。
所以从485总线的稳定性来说,当设备达到一定数量的时候,从概率上分析,假设485总线上的485设备的无差错时间为99.9%,当有128个485设备在一个总线上时,其无差错时间就是99.9%的128次方,其无差错时间讯速降为87.98%,再有RS-485总线在抗干扰、自适应、通信效率等方面仍存在缺陷,一些细节的处理不当常会导致通信失败甚至系统瘫痪等故障,因此提高RS-485总线的运行稳定性及可靠性至关重要。
现在将485总线容易出现故障的情况并且可以排除这些故障的方法罗列如下:一、由于485信号使用的是一对非平衡差分信号,意味485网络中的每一个设备都必须通过一个信号回路连接到地,以减少数据线上的噪音,所以数据线最好由双绞线组成,并且在外面加上屏蔽层作为地线,将485网络中485设备连接起来,并且在一个点可靠接地。
对于由分散式工业控制设备结合RS-485微系统组建的测控网络,应优先采用各微系统独立供电方案,最好不要采用一台大电源给微系统并联供电,同时电源线(交直流)不能与RS-485信号线共用同一股多芯电缆。
RS-485信号线宜选用截面积0.75mm2以上双绞线而不是平直线。
在当今信息通讯高速发展的阶段,人们在充分享受网络给人类带来的喜悦。
随着网络的普及与发展,使得各种控制设备网络化成为可能。
自动化监控、安全防护、门禁考勤及工业自动化系统得到迅速普及与应用。
在工业控制设备之间中长距离通信的诸多方案中,RS-485系统总线因硬件设计简单、控制方便、成本低廉等优点广泛应用于工厂自动化、工业控制、小区监控、水利自动测控等领域,随着RS485总线系统的广泛应用,RS485总线系统也越来越大,RS485总线外挂的485设备越来越多,从而导致485总线的稳定性越来越差。
现在市场上已经有可以负载128,256台甚至400台485设备的转换器,由于485总线使用总线连接形式,形成如果有一个485设备出现问题,就导致整个485总线出现问题的现象。
所以从485总线的稳定性来说,当设备达到一定数量的时候,从概率上分析,假设485总线上的485设备的无差错时间为99、9%,当有128个485设备在一个总线上时,其无差错时间就就是99、9%的128次方,其无差错时间讯速降为87、98%,再有RS-485总线在抗干扰、自适应、通信效率等方面仍存在缺陷,一些细节的处理不当常会导致通信失败甚至系统瘫痪等故障,因此提高RS-485总线的运行稳定性及可靠性至关重要。
现在将485总线容易出现故障的情况并且可以排除这些故障的方法罗列如下:一、由于485信号使用的就是一对非平衡差分信号,意味485网络中的每一个设备都必须通过一个信号回路连接到地,以减少数据线上的噪音,所以数据线最好由双绞线组成,并且在外面加上屏蔽层作为地线,将485网络中485设备连接起来,并且在一个点可靠接地。
对于由分散式工业控制设备结合RS-485微系统组建的测控网络,应优先采用各微系统独立供电方案,最好不要采用一台大电源给微系统并联供电,同时电源线(交直流)不能与RS-485信号线共用同一股多芯电缆。
RS-485信号线宜选用截面积0.75mm2以上双绞线而不就是平直线。
RS485通讯常见故障、解决方法以及布线安装注意事项做电气自动化工程很多时候会接触到RS485通讯,很多新手不是很了解,今天我们就来聊聊RS485相关的应用,你会发现里面的知识确实有不少,那么我们就选择一些平时在工程中会考虑到的问题供大家参考。
(一)什么是RS485总线?工业现场经常要采集多点数据,模拟信号或开关信号,一般用到RS485总线,RS-485采用半双工工作方式,支持多点数据通信。
RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。
即采用一条总线将各个节点串接起来,不支持环形或星型网络。
RS485无具体的物理形状,根据工程的实际情况而采用的接口,RS485采用差分信号负逻辑,+2V~+6V表示"0",- 6V~- 2V表示"1"。
RS485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。
根据485总线结构理论,在理想环境的前提下,485总线传输距离可以达到1200米。
其条件是通讯线材优质达标,波特率为9600,只负载一台485设备,才能使得通讯距离达到1200米,所以通常485总线实际的稳定的通讯距离往往达不到1200米。
如果负载485设备多,线材阻抗不合乎标准,线径过细,转换器品质不良,设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。
(二)RS485线缆与传输距离在一般场合采用普通的双绞线就可以,在要求比较高的环境下可以采用带屏蔽层的同轴电缆。
在使用RS485接口时,对于特定的传输线路,从RS485接口到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度与信号传输的波特率成反比,这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所影响。
理论上RS485的最长传输距离能达到1200米,但在实际应用中传输的距离要比1200米短,具体能传输多远视周围环境而定。
关于网络故障检测和排除的基本方法一、网络故障计算机网络是一个复杂的综合系统,因此网络故障诊断工作就是显得繁杂。
许多网络管理者都经受过网络异常的困扰。
如果网络忽通忽断,或者经常出现莫名其妙的现象,那么网络就可能存在故障隐患。
计算机管理者,经常发现引起网络故障的原因很多,有操作系统引起的,有应用程序冲突引起的,有硬件引起的等。
以下从几方面来分析网络故障:1、按照故障性质的不同来分网络故障划分为物理故障与逻辑故障两种。
(1)物理故障物理故障称为硬故障,是指由硬件引起的网络故障。
(2)逻辑故障逻辑故障称为软故障,是指由软配置或软件错误等引起的网络故障。
2、按照故障出现的对象来分(1)主机故障主机故障常见的原因就是主机配置不当。
(2)路由器故障路由器故障主要是由于路由器设置错误、路由算法自身的bug、路由器超负荷等问题导致网络不通或时通时不通的故障。
(3)线路故障线路故障主要是由于线路老化、损坏、接触不良和中继设备故障等问题所致。
二、网络故障检测与排除的基本方法1、连通性故障:连通性故障通常有以下几种情况:(1)计算机无法登陆到服务器。
(2)无法通过局域网接入internet。
(3)在“网上邻居”中只能看到自已,而看不到其他计算机,从而无法使用其他计算机上的共享打印机。
(4)计算机无法在网络内访问其他计算机上的资源。
(5)网络中的部分计算要运行速度异常缓慢等。
连通性故障常见的原因有:(1) 网卡未安装或配置错误。
(2) 网卡硬件故障。
(3) 网络协议未安装或设置不正确。
(4) 网线、跳线或信息插座故障;Hub、交换机电源未打开。
(5) 交换机硬件故障或交换机端口硬件故障等。
连通性故障的排除方法如下:(1)确认连通性故障当网络出现应用故障时,如无法接入Internet,可首先尝试查找网络中的其他计算机。
网络使用正常,可排除连通性故障原因。
如虽然无法接入Internet,但能够在“网上邻居”中找到其它计算机,或可用Ping通其他计算机。
RS-485网络故障查找与排除
尽管更加现代化的替代技术日益增多,但RS-485技术仍然在无数的通信网络中保持着中流砥柱的地位。
以下是检查常见故障和建立比较麻烦的RS-485网络的8步方法。
1. RS-485使用一对非平衡差分信号,这意味着网络中的每一个设备都必须通过一个信号回路连接到地,以最小化数据线上的噪声。
数据传输介质由一对双绞线组成,在噪声较大的环境中应加上屏蔽层。
2. 在绝大多数的RS-485网络中,终端节点所引起的问题比它能解决的要多。
为了检查哪一个节点停止了工作,需要切断每一个节点的电源并将其从网络中断开。
使用欧姆表测量接收端A与B或+与-之间的电阻值。
故障节点的读数通常小于200欧姆,而非故障节点的读数将会比4,000欧姆大得多。
3. 哪一根线是A、哪一根线是B一直都不是很清楚。
不同的制造商采用不同的标签规定,即使B线应该永远是在空闲状态下电压更高的那一根。
因此,A线相当于-,B线相当于+。
可在网络空闲的状态下用电压表检测。
如果B 线没有比A线电压更高,那么就会存在连接问题。
4. 当没有设备进行传输,所有设备都处于监听状态的时候,RS-485网络中会出现三态状态。
这将导致所有的驱动器进入高阻态,使悬空状态传回所有的RS-485接收端。
节点设计者为了克服这一不稳定状态典型的方法是:在接收端的A和B线加装下拉和上拉电阻来模拟空闲状态。
为了检查这一偏置,应在网络供电和空闲的状态下测量B线到A线的电压。
为了确保远离如图中所示的不定状态,要求至少存在300mV的电压。
如果没有安装终端电阻,偏置的要求是非常宽松的。
5. 一根双绞线加地的RS-485网络可以上行与下行地传送数据。
由于没有两个发送端能够在同一时间成功地通讯,所以在数据的最后一位传送完毕后的一个时间片内,网络表现为空闲态,但实际上节点还没有使其驱动器进入三态状态。
如果另一个设备试图在这一时间段内进行通讯,将会发生结果不可预测的冲突。
为了检测这种冲突,使用数字示波器来捕捉几个字节的1和0。
确定一个节点在传输结束时进入三态状态所需要的时间。
确保RS-485软件没有试图响应比一个字节的时间更短的请求(在7
6.8kb/s的速率下略大于1ms)。
6. 每一种可靠的中长距离联网技术都有某种形式的内置隔离,除了RS -485以外。
它要靠系统设计者来确保网络不包括任何接地回路。
隔离每一个节点将以数量级的程度增加网络的可靠性。
7. 虽然隔离是抵御电源浪涌的第一道防线,但是增加多级浪涌抑制器
可以消弱更大的浪涌干扰,保证它们是在网络隔离可以容忍的范围内。
最好是在网络有高性能接地点的位置安装浪涌抑制器。
在同一点将其连接到大地,就像其他的网络设备或工厂的电气系统一样。
8. 一旦RS-485网络建立并运行,就应记录下其配置的每一个细节。
包括终端信息、偏置、线型和备件信息。
如果可以负担得起,应购买一些备件并存放在机柜中。
由于PC机默认的只带有RS232接口,有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路:
(1)通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号,对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离珊的产品。
(2)通过PCI多串口卡,可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。
RS 485接口
RS485采用差分信号负逻辑,+2V~+6V表示“0”,- 6V~- 2V表示“1”。
RS4 85有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。
在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。
很多情况下,连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。
而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因:(1)共模干扰问题:RS-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。
但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,RS-485收发器共模电压范围为-7~12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。
当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。
(2)EMI问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。
在RS485组网过程中另一个需要主意的问题是终端负载电阻问题,在设备少距离短的情况下不加终端负载电阻整个网络能很好的工作但随着距离的增加性能将降低。
理论上,在每个接收数据信号的中点进行采样时,只要反射信号在开始采样时衰减到足够低就可以不考虑匹配。
但这在实际上难以掌握,美国MAXI
M公司有篇文章提到一条经验性的原则可以用来判断在什么样的数据速率和电缆长度时需要进行匹配:当信号的转换时间(上升或下降时间)超过电信号沿总线单向传输所需时间的3倍以上时就可以不加匹配。
一般终端匹配采用终端电阻方法,RS-485应在总线电缆的开始和末端都并接终端电阻。
终接电阻在RS-485网络中取120Ω。
相当于电缆特性阻抗的电阻,因为大多数双绞线电缆特性阻抗大约在100~120Ω。
这种匹配方法简单有效,但有一个缺点,匹配电阻要消耗较大功率,对于功耗限制比较严格的系统不太适合。
另外一种比较省电的匹配方式是RC匹配。
利用一只电容C隔断直流成分可以节省大部分功率。
但电容C的取值是个难点,需要在功耗和匹配质量间进行折衷。
还有一种采用二极管的匹配方法,这种方案虽未实现真正的“匹配”,但它利用二极管的钳位作用能迅速削弱反射信号,达到改善信号质量的目的,节能效果显著。
最近两年一些公司基于部分企业信息化的实施已完成,工厂中已经铺设了延伸到车间每个办公室、控制室的局域网的现状,推出了串口服务器来取代多串口卡,这主要是利用企业已有的局域网资源减少线路投资,节约成本,相当于通过tcp/ ip把多串口卡放在了现场。