数字称重系统RS485故障分析与检测

　　一、前言

　　数字称重系统以其防作弊、易调试等优势已经为越来越多的用户所接受和推崇。由于数字称重系统还处于发展阶段，技术人员对数字系统的安装和检测还不是很熟悉，对于安装现场和使用过程中出现的各种通讯故障常常束手无策。本文通过对各种通讯故障的现象进行分析，使技术人员了解其产生的原因。同时介绍一种用于检测数字系统通讯接口的工具，通过具体问题具体分析，解决现场问题。

　　二、基础

　　数字称重系统中 RS485 总线是连接数字仪表和数字传感器的一组线缆;其硬件接口采用差分传输方式，可以有效的抑制共模干扰信号，从而提高可靠性，实现长距离传输。理论上传输距离可以达到 1200 米。

　　而实际应用中，很大一部分问题来自于差分传输。这是因为 RS485 通讯系统的硬件接口和所使用的芯片所限制。以下以典型 RS485 接口芯片SN65HVD3082 为例，分析一下 RS485 通讯的原理和特点。

　　SN65HVD3082 通过差分输入接口 A、B 之间的反向电平接收信号，A 为高电平时，B 为低电平;A为低电平时，B为高电平。然而对于芯片而言，工作的电压范围有限，对此芯片为 - 7V~12V，也就是说，如果信号线上共模电压对该芯片地电压超过以上范围时，差分输入会失效，传输的数据会出错。

　　三、故障分析

　　1. 故障的大致分类

　　第一种是强共模干扰引起的故障。

　　由于数字传感器直接或间接接地，而仪表接地线接地不良或者带电，造成信号线与数字仪表之间的交流 (通常是 50 赫兹) 信号超标所造成。表现接收为时有时无，甚至一直无法接收。严重的时候，收发相距一米便无法实现数据接收。

　　第二种是硬件故障。

　　一般是线路中有串入高电压的历史 (雷击、漏电)，导致系统个别设备的 RS485 芯片出现问题，影响了全局的接收。这是使用中经常出现的情况。

　　第三种是线路故障。

　　例如局部短路、信号线有一根断路这种情况经常会使系统可以正常工作，但是工作不稳定。

　　这种情况在安装现场较为常见。

　　这几种情况往往不是单独存在，而是相生相伴，相互加剧，使系统不断恶化。

　　2.各种通讯故障的成因下面将依次按照几种干扰分析干扰原因及判断干扰种类。

　　1) 系统共模干扰故障

　　首先区分几个概念：

　　数字地———数字仪表和数字传感器的信号地。通常与信号之间的直流电压为 0～5V。

　　大地———数字仪表和数字传感器当地的接地。在很多情况下数字仪表和数字传感器两者之间的大地电压并不相同。