应用研究
天然气加气站RS-485总线的应用
谢航
（重庆耐德能源装备集成有限公司重庆401121）
数学教术与血用
摘要：RS一485总线在天然气加气站对加气机的联网管理中已经得到广泛应用，本文针对加气站RS一485总线应用中网络配置，电缆速择瞬态干扰等客易引起故障的因素，指出故障原因并提出解决办法，提高RS-485总线的可性。
关键词：RS-485天然气加气站可靠性
中图分类号：TH22
文献标识码：A
1、RS=485总线在加气站的应用
文章编号：1007-9416(2012)02-0066-01
一根线，即使某根小铜丝断掉，也不会影响整个的使用。
加气站作为车用天然气应用的主要基础设施，近年来得到快速发展，加气机是售气、结算等操作的载体，通过对加气机联网管理，实现对加气操作、加气流水、设定参数修改等操作的全程实时监控以及对加气流水数据实时高效的管理，能有效提高加气站的管理水平。加气站根据配置的不同，一般有2一6台双枪加气机，加气机属于全天候不断运行设备，而且加气站环境较为恶劣，因此对总线系统的实时性、可靠性、稳定性要求较高。结合工业现场的总线应用，可采用以工业RS-485串行接口及其连接网络为总线，通过对通用 Modbus数据协议进行改进并编程可满足加气站的运行要求。RS-485总线在加气站的应用中，要特别注意网络配置、电缆选择、接地
和瞬态保护几个间题。 2、网络配置
一个加气站RS-485总线的网络配置是否合理，直接影响到实际通讯效果，特别是在一些加气机数量较多的大型加气站，当加气枪数量达到10条以上甚至多达几十条加气枪时，一个合理的通信网络配置显得更为重要。
2.1节点数与通信速率
在加气站现场，一条加气枪即为一个485网络节点，485通信接口器件可选用标称值为128节点的工业级485芯片SN65LBC184，也可选用标称值为32节点的集成隔离模块RSM485CHT。一般加气机与后台监控计算机之间距离都在1km以内，从效率、节点数、距高等综合考虑选用9600b/s的通信速率为最佳，距离1km以上时，可考虑通过增加中继模块或降低速率的方法提高数据传输可靠性。
2.2节点与主千距离
理论上讲，RS-485节点与主干之间距离(T头，也称引出线)越短越好，T头小于10m的节点采用T型连接对网络匹配并无太大影响，可放心使用。星型连接的方式在加气站是不推荐使用的，把各条加气枪同监控计算机采用量型连接方式连接会严重影响485总线的可靠性，一些加气站将485.总线网络布为星型连接，结果造成加气机通讯时有时无或者根本无法通讯，后来重新布线为T型或串珠型网络，间题便解决了。另外，RS一485是一种半双工结构总线，加气站现场实际上是一对多点的系统，即一个监控计算机(主机)对多条加气枪(从机)，因此监控计算机应置于一端，不要置于中间而形成主干
的T型分布。 3、电缆选择
RS-485总线应尽量采用屏蔽双绞线作为传输介质，而RVVP等工业领城常用非双绞线电缆是不推荐用于485通信的，一些加气站用 RVVP电缆作传输介质，结果通讯时有时无且极易受外界干扰，485接口芯片也时常损坏，主要原因就是电缆选择不当。也有加气站使用普通的超五类屏敲双绞线即网线作485通信电缆的，但主要有两个缺点，一是线径太细，会导致传输距离降低，二是网络线为单股的铜线，相比多芯线容易断裂，所以在加气站也不推荐使用网线做485通信电缆。考虑到加气站干扰严重、鼠害频繁以及有防雷、防爆要求，推荐使用铠装型RS-485双绞屏蔽电缆，其传输线为多股钢丝绞在一起形成
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方方数据
4、接地和共模干扰
实际应用中，一个典型的错误观点就是认为RS一485总线不需要信号地，而只是简单地用一对双绞线将各个接口的A，B端连接起来。这种处理方法在某些情况下也可以工作，但给系统埋下了隐惠，所以RS-485总线必须要接地，严格地说，485总线必须要单点可靠接地。在加气站现场，接地点一般选择后台监控计算机所在的机房一端，通过机房接地汇流排良好接地，如果是普通双绞屏蔽型电缆，将电缆屏蔽层在机房接地排处单端接地，若是铠装型双绞屏蔽电缆，则建议铠装层两端均接地，内层屏蔽在机房接地排处单端接地。良好的接地对RS一485总线抗共模干扰有重要意义。另外，布线时将 485.总线电缆远离大功率压缩机，风机以及循环冷却水泵等设备及其电源线，都能有效防止共模干扰，一些加气站在大功率设备启停时加气机同监控计算机的通讯就自动断开，原因就是485传输线和
大功率设备靠得太近，受到了过强的电磁干扰。 5、瞬态保护
加气站引起过压瞬变干扰的来源通常是感应雷击以及电源系统开关干扰等特别是夏季雷雨天气，感应雷在485传输线上产生的感应电压带通过485接口电路进入加气机控制电路板内部，瞬间击坏所有加气机控制电路板，导致加气站摊换。除雷击于扰外，加气站大功率压缩机、风机以及循环冷却水泵的启停过程中都会产生幅度很高的瞬态干扰，如果不加以适当防护就有可能会损坏485通信接口。对于这些瞬态干扰可以采用隔离或旁路的方法加以防护。
(1隔离保护方法，这种方案实际上将股态高压转移到需离接口中的电隔离层上，由于隔离层的高绝缘电阻，不会产生损害性的浪涌电流，起到保护接口的作用。加气机的控制电路板上采用 RSM485CHT模块作为485接口器件，隔离电压可达2500VDC。
(2)旁路保护方法。这种方案是利用瞬态抑制元件（如TED485S A，P6KE6.8CA等)将危害性的瞬态能量旁路到大地，但需要有一条良好的连接大地的通道，实现起来比较困难，保护能力有限。在些加气站，因接地通路不好，接地电阻过大，只用旁路法不能很好发
挥作用，必须将隔离和旁路二者结合起来灵活运用。 6、结语
RS-485标准定义了一个极为坚固和可靠的链路，具有高噪声抑制、宽共模范围、长传输距离、冲突保护等特性，但对于加气站现场可能存在的恶劣工况环境，一个真正可靠的RS-485网络还有赖于合理的应用。合理的网络布局、传输线的正确选择、周全的保护措
施等，在设计之初就应该有一个总体规划。参考文献
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