rs-485總線通信系統(tǒng)的可靠性措施(已修改)
2024-09-06 05:37 本頁面
【正文】 RS485 總線通信系統(tǒng)的可靠性措施 1 問題的提出 在工業(yè)控制及測量領(lǐng)域較為常用的網(wǎng)絡(luò)之一就是物理層采用 RS485 通信接口所組成的工控設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。這種通信接口可以十分方便地將許多設(shè)備組成一個控制網(wǎng)絡(luò)。從目前解決單片機(jī)之間中長距離通信的諸多方案分析來看， RS485 總線通信模式由于具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、通信距離和數(shù)據(jù)傳輸速率適當(dāng)?shù)忍攸c(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于儀器儀表、智能化傳感器集散控制、樓宇控制、監(jiān)控報警等領(lǐng)域。但 RS485 總線存在自適應(yīng)、自保護(hù)功能脆弱等缺點(diǎn)，如不注意一些細(xì)節(jié)的處理，常出現(xiàn)通信失敗甚至 系統(tǒng)癱瘓等故障，因此提高RS485 總線的運(yùn)行可靠性至關(guān)重要。 圖 1RS485通信接口原理圖 2 硬件電路設(shè)計中需注意的問題 電路基本原理 某節(jié)點(diǎn)的硬件電路設(shè)計如圖 1 所示，在該電路中，使用了一種 RS485 接口芯片 SN75LBC184，它采用單一電源 Vcc，電壓在＋ 3～＋ V 范圍內(nèi)都能正常工作。與普通的 RS485芯片相比，它不但能抗雷電的沖擊而且能承受高達(dá) 8 kV 的靜電放電沖擊，片內(nèi)集成 4 個瞬時過壓保護(hù)管，可承受高達(dá) 400 V 的瞬態(tài)脈沖電壓。因此，它能顯著提高防止雷電損壞器件的可靠性。對一些環(huán)境比較惡劣的現(xiàn)場，可直接與傳輸線相接而不需要任何外加保護(hù)元件。該芯片還有一個獨(dú)特的設(shè)計，當(dāng)輸入端開路時，其輸出為高電平，這樣可保證接收器輸入端電纜有開路故障時，不影響系統(tǒng)的正常工作。另外，它的輸入阻抗為 RS485 標(biāo)準(zhǔn)輸入阻抗的 2 倍（≥ 24 kΩ），故可以在總線上連接 64 個 收發(fā)器。芯片內(nèi)部設(shè)計了限斜率驅(qū)動，使輸出信號邊沿不會過陡，使傳輸線上不會產(chǎn)生過多的高頻分量，從而有效扼制電磁干擾。在圖 1 中，四位一體的光電耦合器 TLP521 讓單片機(jī)與 SN75LBC184 之間完全沒有了電的聯(lián)系，提高了工作的可靠性?；驹頌椋寒?dāng)單片機(jī) =0 時，光電耦合器的發(fā)光二極管發(fā)光，光敏三極管導(dǎo)通，輸出高電壓（＋ 5
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