前沿基于RS485的串口通信具有成本低廉,站點個數(shù)容量大,通信距離遠,通信速度快等諸多優(yōu)點。由于工業(yè)控制環(huán)境復雜且惡劣,通信線路中會經(jīng)常出現(xiàn)干擾耦合,從而影響RS485總線的可靠性,在應用層看來,會造成通信斷斷續(xù)續(xù),甚至無法通信或者損壞RS485收發(fā)器芯片的情況。 干擾的來源在工業(yè)控制現(xiàn)場,經(jīng)常布有多種電感性負載,如伺服、變頻器、電磁閥、接觸器等等,這些電感性負載動作時會產(chǎn)生瞬時干擾,這些干擾是一些短暫的高能量的脈沖騷擾,具有脈沖成群出現(xiàn)、脈沖的上升時間比較短暫、脈沖的重復頻率較高等特點。 這些干擾會耦合到RS485總線上,由于這些脈沖不是單個脈沖,而是一連串的脈沖,因此會在RS485總線上產(chǎn)生積累,使騷擾的電壓幅值超過RS485收發(fā)器的噪聲容限,引起通信錯誤。 除此之外,這些脈沖騷擾的周期較短,每個脈沖的出現(xiàn)的間隔時間較短,當?shù)谝粋€脈沖騷擾還未消失時,第二個脈沖就緊跟而來,對于RS485總線上的寄生電容和RS485收發(fā)器的結電容來說,在還沒有放電完就又開始充電,并且通常寄生電容較小,較小的能量就可以達到較高的電壓,容易損壞RS485收發(fā)器,影響RS485總線通信可靠性。 除了電感性負載所帶來的干擾,還有輻射性干擾,該類型干擾往往是由大功率信號發(fā)生器產(chǎn)生如天線、雷達,在工業(yè)現(xiàn)場,往往僅考慮電感性負載所帶來的干擾。 ![]() 提高抗干擾的措施
在電控柜設計以及現(xiàn)場布線時,我們要充分考慮強弱電分離措施,必須保證強弱電單獨走各自的線槽或在同一個線槽中有隔板進行隔離,盡可能的避免強電信號耦合到弱電線路中。
在靠近設備側增加鐵氧體磁環(huán)可有效吸收干擾,同時增加通信線在鐵氧體磁環(huán)中的匝數(shù)可以增加干擾的吸收效果。 ![]()
在實際應用中,RS485通信線需要使用屏蔽雙絞線,并且屏蔽層單點接大地,可以有效抑制電快速脈沖群騷擾耦合到通信線上。 ![]()
磁珠在高頻時相當于電阻,可有效抑制高頻干擾,會將高頻能量轉化為熱能消耗掉。因此在RS485總線上串聯(lián)磁珠,在電快速脈沖群信號耦合到RS485總線上時,電快速脈沖群騷擾的能量會被磁珠消耗掉,提高RS485總線的抗干擾能力。 ![]() |
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