衡器使用中經常需要與計算機、PLC和DCS系統通訊，以實現自動控制、計算機管理等需求。衡器儀表的通訊也是經常出故障的環節。本文就衡器儀表通訊中常用的RS232和RS485穿行接口的通訊故障現象、原因及排除方法做了一些介紹。按通訊接口的電氣特性，可分為RS232和RS485。

稱重儀表的RS232接口通常是簡化的版本，僅使用發送TxD，接受TxD兩根數據線和地線GND。RS232采用不平衡傳輸方式，信號線對地-3V到-15V表示邏輯1，+3V到+18V表示邏輯0.不平衡傳輸方式的干擾抑制能力較差，容易受到共地噪聲和外部干擾的影響，一般用于低速、短距離的通訊，通訊距離15米。

RS485采用兩線平衡傳輸方式,一般稱同相端為A,反相端為B。發送端當數據為1時，A電平相對B電平為+2V~+6V，為0時，A電平相對B電平為-2V~-6V；在接收端當A電平比B電平高于200mV時，輸出為1，當A電平比B電平低于200mV時，則輸出0；信號線的共模電壓范圍為-7V~+12V。RS485總線抗共模干擾能力較強，最大傳輸速率為10Mbps，傳輸速率與傳輸距離成反比，在100Kbps的傳輸速率下，可以達到1200m通訊距離，如果需傳輸更長距離，需要加485中繼器。RS485總線一般最大支持32個節點，如果使用特制的485芯片，可以達到128個或是更多的節點。RS485一般采用終端匹配的總線型結構，不要用環形或是星形網絡。在傳輸率較高，且通訊距離較長時需要加終端電阻，防止反射造成誤碼。因為大多數雙絞線電纜特性阻抗大約在100Ω~120Ω之間，故終端電阻一般取120Ω。

稱重儀表通訊接口一般采用異步串行方式，有4個重要參數必須雙方一致：波特率、數據位個數、停止位個數和奇偶效驗。數據位一般為7位或8位，停止位有1位、1.5位或2位，奇偶效驗有無效驗、偶效驗、奇效驗或效驗位置1、置0等幾種方式。通訊接口的傳輸率一般有300pbs、600bps、1200pbs直到Mbps。

通訊協議就像通訊雙方交流的語言,必須雙方一致才能正確交流。許多稱重儀表都有自己的通訊協議，所以必須按儀表生產廠規定的協議格式才能進行通訊。為了保證數據傳輸正確，許多數據采取了效驗和，效驗和的計算方法和表示方法也各不相同，上位機通訊軟件編程時需仔細推敲。

Modbus協議是標準的通訊協議，采用Modbus協議的儀表，只要知道數據的地址即可讀取，可方便地與PLC或組態軟件通訊，組建自動化控制系統。串口通訊的Modbus協議分RTU模式和ASCⅡ模式。RTU是必備的模式，傳輸效率較高；ASCⅡ時可選的模式。使用組態軟件編程時要注意，許多組態軟件按照一些PLC廠家的習慣，將Modbus功能碼與變量地址結合起來作為變量地址，列如西門子和莫迪康系列用0dddd表示輸入線圈，1dddd表示輸入位寄存器，3dddd表示輸入寄存器，4dddd表示保持寄存器，dddd表示地址范圍按系統不同為1~9999或1~65535，讀寫時系統自動選用相應的功能碼。中航電測和上海耀華的C602、C606+等系列儀表的說明書則按GB/T19582.1的方式定義變量的地址，變量地址從0開始計算，因此使用組態軟件時要進行相應的轉換。比如讀C602儀表整數表示的凈重，按C602說明書為輸入寄存器0和保持寄存器0，按西門子或莫迪康系列則為30001和40001。另外變量的長度等也要特別注意。C602的數據是按高位字節、次高位、次低位、最低位字節排列。

儀表通訊的調試時比較麻煩的事情，許多因素會影響正常的通訊功能。下面按安裝調試和使用的不同的階段分析可能的故障原因，為排除通訊故障提供一些思路。比如RS232通訊中,儀表的TxD要與上位機的RxD連接，儀表的TxD要與上位機的RxD連接，儀表的GND與上位機的GND連接。常見的現象是一端RxD和TxD接反。

RS485總線經常出現的現象是A、B兩線接反。需要注意的是，有的廠家A、B的定義與通常的習慣不一致。比如HBM公司的AD104等數字模塊就是A為反端，B為同相端，與一般的習慣相反。有的儀表如耀華的C602等RS485采用四線制總線，如果要接兩線制RS485總線，要將儀表的T+與R+，T-與R-端子分別短接，再與A、B連接。雖然RS485采用兩線平衡的方式傳輸，理論上不需要連接地線，但是如果共模電壓超出了規定的-7V~+12V范圍輕則會干擾通訊，重則會損壞接口器件。我們曾經實測連接一臺使用開關的儀表的接地線與一臺計算機接地線之間連線的電流，在接通儀表電源的瞬間嗎，流過連接線電流的最大峰值會達到數安培。如果儀表與計算機通訊接口接地線沒有連接，這個電流將流過接口信號線，極可能會損壞器件。

如前所述，如果雙方的通訊協議不一致，是無法進行有效的通訊的，在大多數情況下，哪怕是錯一個空格符都能造成通訊故障。有時一些與協議有關的隱性問題也會影響通訊。曾遇到一個系統的通訊故障的原因是由于某型號的PLC在發出查詢命令后沒有及時釋放RS485總線，而儀表響應時間太短，造成總線沖突、通訊失敗。后來修改了儀表通訊程序，延遲響應PLC的指令才正常通訊。

RS485要采用總線連接方式，即用一根雙絞線連接所有的設備。特別是當波特率較高、設備分散的情況，采用星型連接將使通訊非常不穩定，這是如果必須用星型連接的話，要通過RS485集線器連接。

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