RS485系统的常见故障及处理方法

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    RS485是一种低成本、易操作的通信总线，但稳定性差、相互牵制性强，通常有一个节点出现故障就会导致系统整体或局部瘫痪，而且又难以判断故障位置。RS485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。以下是常见的RS485网络故障和处理方法：
    ①若出现系统完全瘫痪，大多因为某节点芯片的A、B对电源击穿，使用万用表测A、B间差模电压为零，而对地的共模电压大于3V，此时可通过测共模电压大小来排查，共模电压越大说明离故障点越近，反之越远。不同的制造商A、B线采用不同的标签规定，B线应该永远是在空闲状态下电压更高的那一根，因此，A线相当于负端“-”，B线相当于正端“+”。可在网络空闲的状态下用电压表检测，如果B线电压不比A线高，那么就存在连接问题。
    ②总线连续几个节点不能正常工作，一般是由其中的一个节点故障导致的。一个节点故障会导致邻近的2~3个节点（一般为后续）无法通信，因此将其逐一与总线脱离，如某节点脱离后总线能恢复正常，说明该节点故障。为了检查哪一个节点停止工作，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200Ω，而非故障节点的读数将会比400Ω大得多。
    ③集中供电的RS485总线系统在上电时常出现部分节点不正常的问题，但每次又不完全一样。这是由于RS485的收发控制端TC设计不合理，造成子系统上电时节点收发状态混乱从而导致总线堵塞，改进的方法是将各子系统加装电源开关分别上电。
    ④系统基本正常但偶尔会出现通信失败，一般是由于网络施工不合理导致系统可靠性处于临界状态，最好改变走线或增加中继模块。
    ⑤因MCU故障导致TC端处于长发状态而将总线拉“死”，此时应对TC端进行检查。尽管RS485规定差模电压大于200mV即能正常工作，但实际测量的结果是，一个运行良好的系统其差模电压一般在1. 2V左右（网络分布、速率的差异有可能使差模电压在0.8~1. 5V范围内）。
    当没有设备进行传输，所有设备都处于监听状态的时候，RS485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RS485接收端。在节点设计中，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。
    一根双绞线构成的RS485网络可以上行与下行传送数据。由于没有两个发送端能够在同一时间成功地通信，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信，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，以确保RS485软件没有试图响应比一个字节的时间（在76. 8kb/s的速率下略大于1ms）更短的请求。
    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削弱更大的浪涌干扰，只需保证是在网络隔离可以容忍的范围内，最好是在网络的高性能接地点的位置安装浪涌抑制器。