485總線結構解決方案及485通訊和TCP網絡通訊優缺點對比

2020-12-17 電子產品世界
前言

門禁控制器的常用的通訊方式有:RS232RS485TCP/IP方式。多年來我們的工程商已經習慣了應用485通信方式的網絡門禁解決方案,很多人走入了一個誤區,認為485組網門禁系統是一種最簡單、最穩定、最成熟的工業總線結構,其實不然,485總線是一種用於設備聯網的、經濟型的、傳統的工業總線方式。澳普門禁通過多年的摸索,總結了以下文檔供廣大門禁工程商參考,應用485組網方式來做門禁工程,其實要求很高,如果大家嚴格按照這些要求做了,那是不會出現問題的,所以我們目前力推大家實用TCP/IP的網絡門禁,表面上看用戶會認為初次建設成本稍高,實際的綜合成本並不一定會高於485組網的門禁系統,下面將詳細贅述,和大家共勉。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201612/330030.htm

第一章485總線解決方案

一、關於485總線的幾個概念:

1、485總線的通訊距離可以達到1200米。

根據485總線結構理論,在理想環境的前提下,485總線傳輸距離可以達到1200米。其條件是通訊線材優質達標,波特率為9600,只負載一臺485設備,才能使得通訊距離達到1200米,所以通常485總線實際的穩定的通訊距離往往達不到1200米。如果負載485設備多,線材阻抗不合乎標準,線徑過細,轉換器品質不良,設備防雷保護複雜和波特率的提高等等因素都會降低通訊距離。

2、485總線可以帶128臺設備進行通訊。

其實並不是所有485轉換器都能夠帶128臺設備的,要根據485轉換器內晶片的型號和485設備晶片的型號來判斷,只能按照指標較低的晶片來確定其負載能力。一般485晶片負載能力有三個級別――32臺、128臺和256臺。。此外理論上的標稱往往實際上是達不到的,通訊距離越長、波特率越高、線徑越細、線材質量越差、轉換器品質越差、轉換器電能供應不足(無源轉換器)、防雷保護越強,這些都會降低真實負載數量。

3、485總線是一種最簡單、最穩定、最成熟的工業總線結構

這種概念是錯誤的。485總線是一種用於設備聯網的、經濟型的、傳統的工業總線方式。其通訊質量需要根據施工經驗進行調試和測試採可以得到保證。485總線雖然簡單,但也必須嚴格按照安裝施工規範進行布線。

二、必須嚴格按照施工規範施工

在485總線系統施工時必須嚴格按照施工規範施工,澳普門禁特別提醒您應注意下面幾點:

1、485+和485-數據線一定要互為雙絞。

2、布線一定要布多股屏蔽雙絞線。多股是為了備用,屏蔽是為了便於出現特殊情況時調試,雙絞是因為485通訊採用差模通訊原理,雙絞的抗幹擾性較好。不採用雙絞線是錯誤的。

3、485總線一定要用手牽手式的總線結構,堅決避免星型連接和分叉連接。

4、設備供電的交流電及機箱一定要真實接地,而且接地良好。有很多地方表面上有三角插座,其實根本沒有接地,接地良好可以防止設備被雷擊、浪湧衝擊。靜電累積時可以配合設備的防雷設計較好地釋放能量,保護485總線設備和相關晶片不受傷害。

5、為避免強電對其幹擾,485總線應避免和強電走在一起。

三、推薦幾種調試方法:

在調試前首先要確保設備接線正確,且施工合乎規範。可以根據遇到的問題採用下面幾種調試方法。

1、共地法:用1條線或者屏蔽線將所有485設備的GND地連接起來,這樣可以避免所有設備之間存在影響通訊的電勢差。

2、終端電阻法:在最後一臺485設備的485+和485-上並接120歐姆的終端電阻來改善通訊質量。

3、中間分段斷開法:通過從中間斷開來檢查是否設備負載過多、通訊距離過長、某臺設備對整個通訊線路的影響等。

4、單獨拉線法:單獨簡易拉一條線到設備,這樣可以用來排除是否是布線引起了通訊故障。

5、更換轉換器法:隨身攜帶幾個轉換器,這樣可以排除是否是轉換器質量問題影響了通訊質量。

6、筆記本調試法:先保證自己隨身攜帶的電腦筆記本是通訊正常的設備,用它來替換客戶電腦進行通訊,如果正常,則表明客戶的電腦的串口有可能被損害或者受傷。

四、建議和忠告

採用485總線結構常見的幾種通訊故障有下面幾種。

1、通訊不上,無反應。

2、可以上傳數據,但不可以下載數據。

3、通訊時系統提示受到幹擾,或者不通訊時通訊指示燈也不停地閃爍。

4、有時能通訊上,有時通訊不上,有的指令可以通,有的指令不可以通。為減少通信故障提出下面幾條建議和忠告供參考。

1、建議用戶使用和購買澳普門禁提供的485轉換器或者廠家指定推薦品牌的485轉換器。

2、澳普門禁對配套的485轉換器做了大量的測試工作,並且要求485轉換器生產廠家按照其固定的性能參數進行生產和品質檢測,所以它與澳普門禁設備具備較好的兼容性。千萬不要貪圖便宜購買雜牌廠家的485轉換器。

4、對線路較長、負載較多的485總線工程採用科學的、有預留的解決方案。

5、如果通訊距離過長,如超500米,建議採用中繼器或485HUB來解決。

6、如果負載數過多,如一條總線上超過30臺,建議採用485HUB來解決問題。

7、現場調試帶齊調試設備。現場調試一定要隨身攜帶幾個可以接長距離和多負載的轉換器、一臺常用的電腦筆記本、測試通路斷路的萬用表,幾個120歐姆的終端電阻。

第二章485總線通訊方式分析

1、485總線應採用什麼樣的通訊線?一條總線上可以掛接多少臺設備?

必須採用RVSP屏蔽雙絞線。所用屏蔽雙絞線規格,與485通訊線的距離和掛接的設備數量有關,如下表所示。採用屏蔽雙絞線有助於減少和消除兩根485通信線之間產生的分布電容以及來自於通訊線周圍產生的共模幹擾。通訊距離設備數量通訊線規格1-400m1-32臺0.5mm2400-800m1-160.5mm2400-800m17-320.75mm2800-1200m1-80.5mm2800-1200m9-210.75mm2800-1200m22-321.0mm2工程商大都習慣採用5類網線或超5類網線作為485通信線,這是錯誤的。這是因為:(1)普通網線沒有屏蔽層,不能防止共模幹擾。(2)網線只有0.2mm平方,線徑太細,會導致傳輸距離降低和可掛接的設備減少。(3)網絡線為單股的銅線,相比多芯線而言容易斷裂。

2、為什麼要接地

485收發器在規定的共模電壓-7V至+12V之間時,才能正常工作。如果超出此範圍會影響通訊,嚴重的會損壞通訊接口。共模幹擾會增大上述共模電壓。消除共模幹擾的有效手段之一是將485通訊線的屏蔽層用作地線,將機具、電腦等網絡中的設備地連接在一起,並由一點可靠地接入大地。

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