如何快速解决RS485网络通信问题（第二部分）
上一节分析了几个方面。 RS-485网络问题以下是这些问题的相应解答。
二、波形测试方法
鉴于RS-485总线的广泛应用，遇到的问题远不止上述提及的那些。在解决这些问题之后，可以通过测试总线波形来确定通信异常的位置，从而确定根本原因。
1.检查RS-485收发器的发射功能
在通信异常期间，通过测量 RS-485 总线 AB 差分电压与模块 TXD/RXD 引脚之间的波形相关性，可以确定故障位置。采用图 4 所示的测试方法，得到了图 5 所示的波形：当 TXD 为高电平时，AB 也为高电平；当 TXD 为低电平时，AB 也为低电平，且模块输出电平保持正常，表明传输功能正常。
图 4：测试发送功能是否正常工作
图 5：传输函数测试的正常波形
2.检查RS-485收发器的接收功能。
采用图6所示的测试方法，得到了图7所示的波形。当AB为高电平时，RXD也为高电平；当AB为低电平时，RXD也为低电平。此外，模块RXD的输出电平正常，表明该模块的接收功能工作正常。
图 6：测试接收功能是否正常
图 7：接收功能测试的正常波形
3.检查RS-485收发器控制引脚与TXD/RXD引脚之间的逻辑关系。
对于 RSM485PCHT，在发送或接收信号之前，必须将 CON 引脚设置为低电平或高电平至少 25 μs，并且发送/接收状态只有在数据传输/接收完成后才能切换。
图 8 TXD 和 CON 测试
图 9：数据传输 CON 波形
图 10：接收数据 CON 波形
三、收发器损坏
1. AB模块引脚超出共模电压范围造成的损坏
RS-485 收发器的 AB 引脚通常需要 -7V 至 +12V 的共模电压范围；超出此范围可能会损坏芯片。在工业环境中，接地电流通常会携带瞬态高电流。如果收发器的 RGND 引脚连接不当，AB 引脚上的共模电压可能会超过其容差阈值，从而导致模块故障。以下分析以 RSM485PCHT 为例。
图 11 RGND 多点接地示意图（错误连接）
以 RSM485PCHT 为例，当 U1 发送高电平信号时：
由于两个模块都直接连接到机箱或地线，当较大的电流流过机箱或地线时，U1 和 U2 的 RGND 引脚之间会产生 V-地电压差。当 U1 向 U2 发送数据时，U2 的 A 引脚上的电压为：
由于传输过程中 VA1 电压为 5V，VEARTH 上的电压超过 7V 可能会造成损坏。因此，在实际应用中，节点间的 RGND 可以通过屏蔽双绞线的屏蔽层连接，屏蔽层通过 RC 单点连接接地，如图 12 所示。
图 12 RGND 推荐连接
2.高强度静电和浪涌会导致模块损坏
在静电和浪涌电压较高的应用环境中，仅依靠 RS-485 收发器芯片或模块可能会损坏设备。在这种情况下，必须添加外围保护电路来保护收发器。然而，该保护电路需要可靠的接地才能有效地耗散静电和浪涌能量。以共模浪涌测试为例（图 13），如果保护电路未接地，浪涌能量（图中红色部分）会通过隔离模块释放，较高的浪涌电压很容易损坏模块。当保护电路接地时（图 14），浪涌能量首先通过 GDT 耗散到地，然后通过 TVS 和电容器释放，最后仅残留极少量能量，再通过模块释放，从而提供有效的保护。
图 13：保护电路未接地
图 14：保护电路接地