485總線方式走線-各類線的傳輸距離有多遠?

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轉換器內芯片的型號和485設備芯片的型號來判斷,只能按照指標較低的芯片來確定其負載能力。一般485芯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佈線。

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,特別應注意下面幾點。

1、485+和485-數據線一定要互為雙絞。

2、佈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,雙絞的抗干擾性較好。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總線設備和相關芯片不受傷害。

5、為避免強電對其干擾,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佈線引起了通訊故障。

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干擾,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門禁廠家提供的485轉換器或者廠家指定推薦品牌的485轉換器。

2、門禁廠家會對與其配套的485轉換器做大量的測試工作,並且會要求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。

3、嚴格按照485總線的施工規範進行施工,杜絕任何僥倖心理。

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。

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佈電容以及來自於通訊線周圍產生的共模干擾。 通訊距離 設備數量 通訊線規格 1-400m 1 - 32 臺 0.5mm2 400-800m 1 - 16 臺 0.5mm2 400-800m 17 - 32 臺 0.75mm2 800-1200m 1 - 8 臺 0.5mm2 800-1200m 9 - 21 臺 0.75mm2 800-1200m 22 - 32臺 1.0mm2 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,不能防止共模干擾。(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。共模干擾會增大上述共模電壓。消除共模干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。

3。 電控鎖和控制器/讀卡器可以用同一個電源共電嗎?

不能。在電控鎖不動作的情況下,SKPS的紋波電壓只有40-50mV;一旦動作,即在電控鎖在開門和關門時,紋波電壓會上升到100mV-300mV,該紋波會通過地線進入控制器和讀卡器,導致通訊芯片和CPU發熱,導致通訊不穩,嚴重的還會燒燬芯片。而且電控鎖在斷電和上電的瞬間,電控鎖裡面的線圈,會充放電產生一個高達850mA的脈衝,如果電控鎖的兩端沒有並聯二極管的話,該紋波信號也會傳入控制器和讀卡器。璽瑪克公司推薦一個控制器和它下面掛接的所有讀卡器共用一個SKPS電源;該控制器下面每個電控鎖各使用一個單獨的SKPS電源。

4。485通信線應如何走線?

通信線儘量遠離高壓電線,不要與電源線並行,更不能捆紮在一起。

5。為什麼485總線要採用手拉手結構,而不能採用星形結構?

星形結構會產生反射信號,從而影響到485通信。總線到每個終端設備的分支線長度應儘量短,一般不要超出5米。分支線如果沒有接終端,會有反射信號,對通訊產生較強的干擾,應將其去掉。 璽瑪克門禁系統中,有兩個地方應用到485總線。一是計算機到下面掛接的控制器,二是控制器到下面掛接的485讀卡器。

6。485總線上設備到設備之間可以有接點嗎?

在同一個網絡系統中,使用同一種電纜,儘量減少線路中的接點。接點處確保焊接良好,包紮緊密,避免鬆動和氧化。保證一條單一的、連續的信號通道作為總線。

7。什麼叫共模干擾和差模干擾?如何消除通訊線上的干擾?

485 通信線由兩根雙絞的線組成,它是通過兩根通信線之間的電壓差的方式來傳遞信號,因此稱之為差分電壓傳輸。差模干擾在兩根信號線之間傳輸,屬於對稱性干擾。消除差模干擾的方法是在電路中增加一個偏值電阻,並採用雙絞線;共模干擾是在信號線與地之間傳輸,屬於非對稱性干擾。消除共模干擾的方法包括:(1)採用屏蔽雙絞線並有效接地(2)強電場的地方還要考慮採用鍍鋅管屏蔽(3)佈線時遠離高壓線,更不能將高壓電源線和信號線捆在一起走線(4)不要和電控鎖共用同一個電源(5)採用線性穩壓電源或高品質的開關電源(紋波干擾小於50mV)

8。什麼情況下在485總線上要增加終端電阻?

一般情況下不需要增加終端電阻,只有在485通信距離超過300米的情況下,要在485通訊的開始端和結束端增加終端電阻。尤其是485總線上設備數量較少時。當設備數量較多時(如超過22臺)。一般不需增加終端電阻,因為終端電阻會降低485總線的負載能力。當需要增加終端電阻時,只要將控制器上面的終端電阻跳線置位既可,如果另一端連接的是計算機的話,同時將485轉換器的棕色和白色短路。

9。如何延長485的通訊距離

485網絡的規範之一是1.2公里長度,32個節點數。如果超出了這個限制,那麼必須採用485集線器來拓展網絡距離或節點數。 利用485集線器,可以將一個大型485網絡分隔成若干個網段。485集線器就如同485網段之間連接的"橋樑"。當然每個網段還是遵循上面的485 規範,即1.2公里長度,32個節點數。 利用485集線器延長網絡距離圖示: 利用485集線器解決485分叉問題,如圖所示:利用485集線器構造星型485網絡 485集線器是485中繼器概念的拓廣,它不僅解決了多分叉問題,同時也解決了網段之間相互隔離的問題,即某一個網段出現問題(例如短路等),不至於影響到其它網段,從而極大地提高了大型網絡的安全性和穩定性。我們可以從局域網從總線型到星型的發展歷程,來體會星型佈線網絡給我們帶來的好處。同樣,採用485集線器構成的星型485網絡也將是485網絡發展的一個方向。

一、佈線

1、 讀卡器到控制器的線

建議用8芯屏蔽多股雙絞網線(其中2芯備用,如果不需要讀卡器燈反饋合法卡可不接LED線,如果不用讀卡器的蜂鳴器反饋非法卡可以不接Buzzer線),數據線 Data1 Data0互為雙絞的一對。線徑建議0.3平方毫米以上。最長不可以超過30米。屏蔽線接控制器的GND。

讀卡器標準讀卡距離是5-15cm,ID卡讀卡器讀卡距離稍長,IC卡讀卡距離稍短。如果使用鑰匙扣型感應卡讀卡距離會更短一般是1-3釐米。讀卡的方式,建議用卡片正對著讀卡自然靠近,用卡片從側面快速劃過的讀卡方法不可取,不保證刷卡成功。

讀卡器安裝在金屬面上,由於讀卡器是射頻產品,無論是前方否則後方附近的金屬對會吸收其射頻信號,如果金屬面很大,甚至會影響到讀卡器讀不到卡,或者讀卡距離衰減得很厲害。另外,兩個讀卡器距離過近也會影響讀卡器,有的會使讀卡距離變短,有的會變長引起兩個讀卡器同時讀卡或讀卡器讀不到卡。解決辦法是:儘量不要安裝在金屬平面上,或者將讀卡器安裝背靠金屬部分挖掉,兩個讀卡器之間的距離保持在25cm以上。

2、 按鈕到控制器的線

建議採用兩芯線,線徑在0.3平方毫米以上。

3、 電鎖到控制器的線

建議使用兩芯電源線,線徑在1.0平方毫米以上。如果超過50米要考慮用更粗的線,或者多股並聯,和;或者通過電源的微調按鈕,調高輸出電壓到14V左右。最長不要超過100米。

門禁施工中從電鎖到控制器的一段線,看起來很平凡,如果不規範很容易引起不好找原因的故障現象,這個一定要引起重視!

由於電鎖工作電流比較大(相對於門禁系統的其他設備例如控制器、讀卡器),電鎖離控制器有一定的距離,線上的壓降會比較大。如果壓降太大,會使得電鎖有時帶得動,有時帶不動。磁力鎖有時吸力不夠。表現為門開關不正常。甚至會和控制器搶奪電流資源,使得控制器供電不足,出現重啟甚至死機情況。

有些工程人員圖一時佈線方便,或者採購方便,使用網絡線來布電鎖到控制器的電線,是很容易引起故障的,雖然調試的時候好像沒有問題,過一段時間,就會經常出現問題了。

從電鎖到控制器的線,如果線長小於50米,要求使用截面積1.0平方毫米的兩芯電源線,無需屏蔽,如果超過50米請布加倍布多一條兩芯電源線,並聯供電。如果線長大於100米,建議將控制器挪近門電鎖的位置,以縮短佈線距離。網線的截面積是0.2平方毫米的,比我們規範的線材小5倍,所以是絕對不行的,即使控制器到電鎖的距離很近。電鎖門磁信號線,可以採用網線。有些人,將網線的四股合一股,給電鎖供電,雖然理論上也接近規範,但不建議您這樣做。這樣做會使得接線端子不穩等帶來其他隱患。

4、 門磁到控制器的線

建議選擇兩芯線,線徑在0.3平方毫米以上,如果無需在線瞭解門的開關狀態 或者 無需門長時間未關閉報警 和 非法闖入報警功能,門磁線可不接。

5、RS485通訊線

控制器到控制器之間,以及控制器到轉換器的線,均是RS485通訊線。建議使用8芯屏蔽雙絞網線。線徑在0.3平方毫米以上,485+和485-一定要互為雙絞,其中6芯備用,屏蔽線可不接,如果通訊不暢通,可以考慮用屏蔽線將所有控制器的GND進行連接,或者在485總線的最後一臺控制器的485+和 485-之間並聯120歐姆的終端電阻來改善通訊質量(控制器上有一終端匹配電阻跳線)。 485總線長度,理論上是可以達到1200米,建議根據控制器數量或者通訊環境的複雜性,不要超過800米。如果超過請選用485HUB或者中繼器來改善通訊環境。

如果485走線不規範或者超出通訊範圍,會出現通訊不上或者有時通訊上有時通訊不上的現象。

485傳輸是差模傳輸模式,只有485+ 和485- 互為雙絞,才能使得485傳輸模式受到的干擾最小,傳輸最遠,傳輸質量最好。也些工程商不採用雙絞線會使得干擾很大,有些工程商誤以為線粗一些傳輸質量會好,將雙絞線合成一股,另外一臺雙絞線也合成一股,這樣適得其反,反而大幅度降低了通訊質量。

市面上有一種沒有帶電源的小巧的轉換器,價格便宜。但抗干擾性能不好,一般用於單機的室內短距離的通訊,例如考勤機。不適合門禁系統。雖然其號稱可以帶32臺設備,傳輸距離達1000米,其實在實際應用中經常遠遠達不到指標。所以建議您不要採用這種無源的轉換器。除非在室內,通訊距離小於100米,負載數小於2臺,從成本角度上可以考慮一下采用。否則,強烈建議您採用有源的485轉換器,價格也不貴,穩定得多。負載控制器的數量也很多。抗干擾,防雷擊,防浪湧效果也很好。

85佈線禁止星型連接,即不可從轉換器分別拉線到各個控制器,然後在轉換器上並聯。這種連接使得通訊質量很差。一定要從轉換器出來,先到一臺控制器,然後再連到下一臺控制,一臺一臺連下去,象串螞蚱一樣串下去才行。

通訊線有屏蔽層的要接地,但其接地必須是實地,不然不如不接。

不規範的485佈線(含用線),即使以後用屏蔽接地、終端電阻來改善都是無濟於事的。

二、注意事項

1、所有走線都必須套管,PVC管和鍍鋅管都可以,避免老鼠咬斷線路引起故障。雖然控制器具備了良好的防靜電 防雷擊 防漏電設計,請務必保證控制器機箱和交流電地線連接完善,且交流電地線真實接地。

2、建議您不要經常帶電拔插接線端子,請務必拔下接線端子,再進行相應的焊接工作。

3、請勿擅自拆卸或者更換控制器的芯片,非專業的操作會導致控制器損毀。

4、不建議您擅自對接其他附加設備,所有非常規的操作,請務必先於我方工程師溝通。

5、不要將控制器和其他大電流設備接在同一供電插座上。

6、讀卡器、按鈕的安裝高度是距地面1.45米,可以根據客戶的使用習慣,適當增加或者降低。

7、控制器建議安裝在弱電井等便於維護的地點。

8、接線端子注意規範接線,不要裸露金屬部分過長,以免引起短路和通訊故障。

9、若需要保存門禁事件記錄則定期從控制器中讀取數據。

10、視應用場合做好停電的處理措施如採用UPS電源等。

11、妥善保管進入密碼。

12、注意此產品的使用環境。

13、讀卡器和控制器的連線距離不要超過30米 。

14、微機與控制器的連線距離:

RS232接口<12米

RS422接口<1000米

RS485接口<1200米

15、控制器輸入/出電流比較小,工程調試時,如使用的電鎖瞬間衝擊電流過大,造成控制器重新啟動,建議在電鎖的電源線上並聯一隻2200μF/35V的電解電容。(尤其是多把鎖接同一電源的,要麼增大電源餘量,要麼多並幾個大電容)。

16、電鎖與控制器最好不使用同一電源供 。(我們的單門和雙門控制器是帶鎖電源的,此電源設計為雙電源,實際控制器電源和鎖電源是分開的,但保守的做法是最多接兩把磁力鎖)。

17、控制器電源必須要用線性電源。

由於線性電源有效功率不高,自身發熱厲害,一般是有效功率在40-70%不等,標稱5A的電源,有效電流在3A左右。但是,線性電源運行穩定,干擾少,適合長期穩定運行的設備。是國內外門禁設備普遍採用的電源類型。有些工程商問,能不能採用開關電源,開關電源功率大,有效功率高,我們不建議採用開關電源,開關電源一般會有較高的高頻紋波,會影響到主機運行的穩定性(尤其是通訊)。但可以用做鎖電源。

18、對有強磁干擾的場所,應採用鍍鋅鋼管或封閉金屬線槽敷設並做接地處理。


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