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RS485通讯在电梯中的可靠性设计 THE RELIABILITY DESIGN OF RS485 IN ELEVATOR FIELD 苏州江南嘉捷电梯有限公司 王鑫钢 SUZHOU JIANGNAN JIAJIE ELEVATOR(GROUP) Co.,LTD Xingang,Wang Jinquan,Lu Bitao,Zhao 摘 要：本文从硬件、软件设计的各个部分讨论了RS485通讯的设计。同时参照在电梯系统中的应用经验，分析提高通讯可靠性的各种措施。相信对采用RS485的系统设计有一定的参考作用。 关键词：RS485、通讯、可靠性设计、电梯 Abstract：This paper deals with the design of hardware software,and how to improve the reliability about RS485. I believe it provides the reference for RS485 design in other system. Keyword：RS485、Communication、Reliability、Elevator 引 言：RS485作为应用较广泛的接口，其简单的接口、多点通讯能力、数据传输率、电缆长度、噪声抑制能力是业内其他标准无法比拟的，而且在RS485标准中只对接口的电气特性做了规定，并不涉及接插件、电缆及通讯协议，这就使其应用更为灵活。然而在许多实际应用中并没有认识到各种影响因数，虽然某些系统能正常运行，但未考虑到的因数可能成为潜在的隐患。所以在设计阶段根据系统需求和系统环境充分考虑各种因数，合理的设计和裕量才能保证通讯长期稳定可靠地运行。 一．标准规范 RS485是一个电气接口规范，定义了一个基于单对平衡线的多点双向（半双工）通讯链路。接口特性如下： ●平衡传输、差动工作模式 ●多点通信 ●驱动器带载最小输入电压：±1.5V●驱动器带载最大输入电压：±5V ●最大输出短路电流：250mA ●驱动器输出阻抗： 54Ω ●接收器输入灵敏度：±200mV ●接收器最小输入阻抗：12KΩ ●－7V至＋12V总线共模范围 ●最大输入电流1.0mA/-0.8 mA (12Vin/-7Vin) ●接收器输出逻辑高：＞200mV ●接收器输出逻辑低：＜200mV ●最大总线负载：32个单位负载 ●允许收发器数目：32Tx 、32Rx ●最大传输速率：10Mbps ●最大电缆长度：4000英尺（约1.2千米） 二．接口芯片选择 RS-485接口的芯片种类很多，如何在种类繁多的接口芯片中找到合适的芯片，需要使用者根据不同的使用场合，选择满足系统要求的芯片。具体参考几个方面： 2.1通讯节点数 每个RS-485标准接口驱动器能驱动32个标准RS-485负载（输入阻抗约12KΩ）。为适应更多节点的通信场合，有些厂家芯片的输入阻抗设计成: ≥24kΩ（1/2负载，节点数增加到64）; ≥48kΩ（1/4负载，节点数增加到128）; ≥96kΩ（1/8负载，节点数增加到256）。 下表为列出了一些常见芯片的节点数： 节点数（输入阻抗） 部分器件型号 32（12K) SN75176、SN75276、SN75170、SN75180、MAX483、MAX485、MAX490 64(24K) SN75LBC184 128(48K) MAX487、MAX1487 256(96K) MAX1482、MA1483、MAX3080～MAX3089 2.2半双工和全双工 RS-485接口有半双工(同一时刻只能处于发送或接受一个状态，2线连接)和全双工(同一时刻可同时处于发送和接受两个状态，4线连接)两种通信方式。半双工通信的芯片有SN75176、SN75276、SN75LBC184、MAX485、MAX1487、MAX3082、MAX1483等；全双工通信的芯片有SN75179、SN75180、MAX488～MAX491、MAX1482等。具体采用那种方式需根据系统需求确定。本文档只讨论半双工的可靠性设计，全双工通讯可参考半双工的分析处理。 2.3抗雷击和抗静电冲击 RS-485接口芯片在使用中可能受到静电的冲击而损坏。在传输线架设于户外的使用场合，接口芯片可能遭致雷电的袭击。这就可能需要选用抗静电或抗雷击的芯片有效避免此类损失，常见的芯片有MAX485E、MAX487E、MAX1487E等。特别值得一提的是SN75LBC184，它不但能抗雷电的冲击而且能承受高达8kV的静电放电冲击，是一款较不错的产品。 2.4 限斜率驱动 由于信号在传输过程中会产生电磁干扰和终端反射，使有效信号和无效信号在传输线上相互迭加，严重时会使通信无