Modbus TRU多臺設(shè)備如何連接？為什么要加終端電阻？

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RS485總線連接采用什么樣的線纜呢？

必須采用國際上通行的屏蔽雙絞線。推薦用屏蔽雙絞線的型號為RVSP2*0.5（二芯屏蔽雙絞線，每芯由16 股的0.2mm的導(dǎo)線組成），線材特性阻抗120Ω。

采用屏蔽雙絞線有助于減少和消除兩根RS485 通信線之間產(chǎn)生的分布電容以及來自于通訊線周圍產(chǎn)生的共模干擾。

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多臺RS485設(shè)備如何連接呢？

使用屏蔽雙絞線，采用手拉手菊花鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)將網(wǎng)關(guān)和各串行設(shè)備節(jié)點連接起來，并在網(wǎng)絡(luò)起始端和末尾端設(shè)備的RS485+和RS485-之間各并接一個120Ω電阻以減少信號在兩端的反射。

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RS485總線為什么要采用手拉手結(jié)構(gòu)，而不能采用星型連接呢？

在沒有借助RS485集線器或RS485中繼器直接將RS485總線連接布設(shè)成星型連接或樹形連接時，很容易造成信號反射導(dǎo)致總線不穩(wěn)定。很多施工方在RS485布線過程中，在無中繼時直接使用了星型接線和樹形接線，有的時候整個系統(tǒng)非常穩(wěn)定，但是有的時候則總是出現(xiàn)問題，又很難查找原因，一般都是由于不規(guī)范布線所引起的。因而建議在布線時就采用規(guī)范要求的手拉手連接方式，便于后期問題的排查。

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RS485總線在連接時為什么要屏蔽接地？

在很多技術(shù)文檔中，都提到RS485總線必須要接地，但是沒有詳細(xì)的提出如何接地。嚴(yán)格的說，RS485 總線必須要單點可靠接地。

RS485收發(fā)器在規(guī)定的共模電壓-7V 至+12V之間時，才能正常工作。如果超出此范圍會影響通訊，嚴(yán)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使用屏蔽線將所有RS485設(shè)備的信號地連接在一起，由一點可靠接入大地。

單點就是整個RS485總線上只能是有一個點接地，不能多點接地，因為將其接地是因為要將地線（一般都是屏蔽線作地線）上的電壓保持一致，防止共模干擾，如果多點接地適得其反?？煽拷拥貢r整個RS485線路的地線必須要有良好的接觸，從而保證電壓一致。

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什么叫共模干擾和差模干擾？如何消除通訊線上的干擾？

RS485通信線由兩根雙絞線組成，它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，屬于對稱性干擾。消除差模干擾的方法是在電路中增加一個偏置電阻, 并采用雙絞線。

共模干擾是在信號線與地之間傳輸，屬于非對稱性干擾。消除共模干擾的方法包括：

（1）采用屏蔽雙絞線并有效接地

（2）強電場的地方還要考慮采用鍍鋅管屏蔽

（3）布線時遠(yuǎn)離高壓線，更不能將高壓電源線和信號線捆在一起走線

（4）采用線性穩(wěn)壓電源或高品質(zhì)的開關(guān)電源(紋波干擾小于50mV)

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什么情況下在RS485總線上要增加終端電阻？

RS485總線隨著傳輸距離的延長，會產(chǎn)生回波反射信號，為避免信號反射，導(dǎo)致信號傳輸不穩(wěn)定，當(dāng)線纜長度較長時（譬如超過100米），數(shù)據(jù)傳輸線必須有終點，并且分支長度盡可能的短。正確的終端需要終端電阻RT匹配，其值為傳輸線的特性阻抗Z0。RS-485標(biāo)準(zhǔn)建議線纜的Z0=120Ω。電纜干線通常終端匹配120Ω的電阻，線纜的首末尾處各一個。

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RS485總線可掛接多少個設(shè)備？

一條總線上可掛接的RS485設(shè)備個數(shù)，由這些設(shè)備的RS485轉(zhuǎn)換器的負(fù)載能力決定。一般RS485芯片負(fù)載能力有三個級別32 臺，128 臺和256 臺。通常所使用的RS485設(shè)備的負(fù)載能力是32臺。

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在RS485通訊中，最大傳輸距離是多少？

理論上RS485總線無中繼通信距離為1200M，但這只是RS485總線結(jié)構(gòu)理論上并且在理想環(huán)境下才有的。通訊線材優(yōu)質(zhì)達標(biāo), 波特率9600bps, 只有一臺RS485設(shè)備才能使得通訊距離達到1200米, 而且能通訊并不代表每次通訊都正常，通常RS485總線實際穩(wěn)定的通訊距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)達不到1200 米。

負(fù)載設(shè)備多, 線材阻抗不合乎標(biāo)準(zhǔn), 線徑過細(xì), 轉(zhuǎn)換器品質(zhì)不良, 設(shè)備防雷保護, 波特率的加高等等因素都會降低通訊距離。

實際使用中建議總線延伸距離總長超出1000米時，就需要使用RS485總線中繼器進行延伸。

下圖提供了較為保守的電纜長度和數(shù)據(jù)速率變化曲線。

使用高數(shù)據(jù)速率時，只能使用較短線纜。使用低數(shù)據(jù)速率時，可以使用較長的線纜。對應(yīng)低速率應(yīng)用，電纜的直流電阻通過在電纜壓降增加了噪聲裕量，限制了電纜長度。使用高速率應(yīng)用時，電纜的交流效應(yīng)限制了信號質(zhì)量，限制電纜長度。

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如何知道從站設(shè)備的響應(yīng)數(shù)據(jù)是否正確？

在從站設(shè)備的響應(yīng)數(shù)據(jù)幀中，第二個字節(jié)是功能碼，如果該數(shù)據(jù)大于0x80，表明響應(yīng)數(shù)據(jù)是異常響應(yīng)幀，數(shù)據(jù)幀的第三個數(shù)據(jù)表示異常碼，常見的異常碼有如下幾種。

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在設(shè)置串行通訊傳輸參數(shù)時，Message Delimiter參數(shù)是什么意思？

由于Modbus數(shù)據(jù)幀中沒有起始位和停止位，所以無法通過特定的數(shù)據(jù)來區(qū)分兩幀數(shù)據(jù)，需要通過時間間隔來區(qū)分，Message Delimiter是指間隔時間，譬如協(xié)議中規(guī)定信息幀發(fā)送至少要有3. 5個字符時間的停頓間隔。即在一個數(shù)據(jù)幀的最后一個字符傳輸完成之后，需要至少3.5個字符時間的停頓標(biāo)定數(shù)據(jù)幀的結(jié)束，一個新的數(shù)據(jù)幀可在此停頓之后開始。如果一個新消息在小于3.5個字符時間內(nèi)接著前個消息開始，接受的設(shè)備將認(rèn)為它是前一數(shù)據(jù)幀的延續(xù)，這將導(dǎo)致CRC校驗出錯。同時整個數(shù)據(jù)幀必須作為一連續(xù)的流傳輸。如果在幀完成之前有超過1.5字符時間的停頓時間，接受設(shè)備將刷新不完整的數(shù)據(jù)幀從而認(rèn)為存在丟包現(xiàn)象。

一個字符由1bit起始位，8bit數(shù)據(jù)位，1bit奇偶校驗位和1bit停止位組成。

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在添加每一條Modbus指令時，有Update time時間，Timeout時間，Retry次數(shù)，還有ReConnection time，他們之間是什么關(guān)系呢？

Modbus通訊采用輪詢的方式，Update time是請求指令的更新時間，在Modbus主站發(fā)送請求數(shù)據(jù)后，如果在Timeout時間內(nèi)沒有收到從站設(shè)備響應(yīng)數(shù)據(jù)，主站將接著發(fā)送請求數(shù)據(jù)，如果在連續(xù)Retry次數(shù)后都沒有收到該設(shè)備的響應(yīng)數(shù)據(jù)，主站認(rèn)為該從站設(shè)備掉線，在ReConnection time前將不再向該設(shè)備發(fā)送請求報文，以免增加總線輪詢時間。

審核編輯：劉清