关键词 25T RS485 通讯 影响
25T客车采用LONWORS网络技术，实现全列车的无主式监测和控制，技术上适应了网络监控技术的发展，25T型客车的设备通讯基本使用RS485通讯，如轴报器、充电机、逆变器等。在经过一个A4修时间的运行后，现场调试时经常遇到网络不通讯或通讯时有时无的情况，笔者根据调试经验对影响RS-485总线通讯速度和通信可靠的常见因素及解决办法进行了总结。
一、分布电容对RS-485总线传输性能的影响
电缆的分布电容主要是由双绞线的两条平行导线产生。另外，导线和地之间也存在分布电容，虽然很小，但在分析时也不能忽视。分布电容对总线传输性能的影响，主要是因为总线上传输的是基波信号，信号的表达方式只有“1”和“0”。在特殊的字节中，例如0x01，信号“0”使得分布电容有足够的充电时间，而信号“1”到来时，由于分布电容中的电荷来不及放电，结果使接收误认为是“0”，而最终导致CRC校验错误，整个数据帧传输错误。
由于总线上分布影响，导致数据传输错误，从而使整个网络性能降低。
解决办法：
（1）降低数据传输的波特率；
（2）使用分布电容小的电缆，提高传输线的质量。
二、通讯电缆中的纯阻负载影响
纯阻性负载（也叫直流负载）的大小也是影响通讯性能的重要因素，这里指的纯阻性负载主要由终端电阻、偏置电阻和RS-485收发器三者构成。
在通讯波特率比较高的时候，在线路上偏置电阻是很有必要的。它的作用是在线路进入空闲状态后，把总线上没有数据时（空闲方式）的电平拉离0电平。这样一来，即使线路中出现了比较小的反射信号或干扰，挂接在总线上的数据接收器也不会由于这些信号的到来而产生误动作。
在实际应用中，RS-485总线加偏置电阻有两种方法：
（1）把偏置电阻平衡分配给总线上的每一个收发器。这种方法给挂接在RS-485总线上的每一个收发器加了偏置电阻，给每一个收发器都加了一个偏置电压。
（2）在一段总线上只用一对偏置电阻。这种方法对总线上存在大的反射信号或干扰信号比较有效。值得注意的是偏置电阻的加入，增加了总线的负载。
三、RS-485总线的负载能力和通讯电缆长度之间的关系
从下面的公式能看出总线带负载的多少和通讯电缆长度之间的关系：
Vend=0.8(Vdriver-Vloss-Vnoise-Vbias)
其中：Vend为总线末端的信号电压，在标准测定时规定为0.2V；Vdriver为驱动器的输出电压（与负载数有关。负载数在5～35个之间，Vdriver=2.4V；当负载数小于5，Vdriver=2.5V；当负载数大于35，Vdriver≤2.3V）；Vloss为信号在总线中的传输过程中的损耗（与通讯电缆的规格和长度有关），由标准电缆的衰减系数，根据衰减系数b=20lg(Vout/Vin)可以计算出Vloss=Vin-Vout=0.6V(注：通讯波特率为9.6kbps，电缆长度1km，如果特率增加，Vloss会相应增大)；Vnoise为噪声容限，在标准测定时规定为0.1V；Vbias是由偏置电阻提供的偏置电压（典型值为0.4V）。
式中乘以0.8是为了使通信电缆不进入满载状态。从式中可以看出，Vdriver的大小和总线上带负载数的多少成反比，Vloss的大小和总线长度成反比，其他几个参数只和用的驱动器类型有关。因此，在选定了驱动器的RS-495总线上，在通信波特率一定的情况下，带负载数的多少，与信号能传输的最大距离是直接相关的。具体关系是：在总线允许的范围内，带负载数越多，信号能传输的距离就越小；带负载数少，信号能传输的距离就发越远。
四、采用通讯线的影响
采用普通线带来的影响：
（1）普通网线没有屏蔽层，不能防止共模干扰。
（2）网线线径太细，会导致传输距离降低和可挂接的设备减少。
（3）网络线为单股的铜线，相比多芯线而言容易断裂。
所以必须采用RVSP屏蔽双绞线。所用屏蔽双绞线规格，与485通讯线的距离和挂接的设备数量有关。采用屏蔽双绞线有助于减少和消除两根485通信线之间产生的分布电容以及来自于通讯线周围产生的共模干扰。
五、正确接地及走线
485收发器在规定的共模电压-7V至+12V之间时，才能正常工作。如果超出此范围会影响通讯，严重的会损坏通讯接口。共模干扰会增大上述共模电压。消除共模干扰的有效手段之一是将485通讯线的屏蔽层用作地线，将机具、电脑等网络中的设备地连接在一起，并由一点可靠地接入大地。
通信线尽量远离高压电线，不要与电源线并行，更不能捆扎在一起。在同一个网络系统中，使用同一种电缆，尽量减少线路中的接点。接点处确保焊接良好，包扎紧密，避免松动和氧化。保证一条单一的、连续的信号通道作为总线。
六、增加终端电阻
一般情况下不需要增加终端电阻，只有在485通信距离超过300米的情况下，要在485通讯的开始端和结束端增加终端电阻。尤其是485总线上设备数量较少时。当设备数量较多时（如超过22台）。一般不需增加终端电阻，因为终端电阻会降低485总线的负载能力。当需要增加终端电阻时，只要将控制器上面的终端电阻跳线置位既可，如果另一端连接的是计算机的话，同时将485转换器的棕色和白色短路。
七、结构的影响
星形结构会产生反射信号，从而影响到485通信。总线到每个终端设备的分支线长度应尽量短，一般不要超出5米。分支线如果没有接终端，会有反射信号，对通讯产生较强的干扰，应将其去掉。
图四：结构正误对比图
八、结论
通过采取上述方法，对恢复25T型客车网络通讯，增强网络通讯的稳定性起到了良好的效果。
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