人物如何利用现场总线技术的优点来保护工业RS-485网络免受故障影响
在工业现场，RS-485网络是连接设备和传感器的关键。然而，这些网络容易受到故障的影响，如电缆接线错误、电缆弯曲导致绝缘损坏等。这些问题可能会引起数据与电源导体间的短路。在这样的情况下，保持运行需要过压保护收发器，其总线端子必须具备高于最大可能DC电源电压的高DC与交流隔离。
为了进一步保护数据线不受更高过电压瞬变（如雷击）的影响，我们还需要特定的开关特性瞬态电压抑制器（TVS）。本文讨论了如何通过组合过压保护收发器和TVS来保护RS-485数据线免受静电、瞬态脉冲干扰以及其他类型的故障影响。
例如，图1所示的一种具有过压保护功能的RS-485收发器可以承受±60V AC或DC的超出额定值。这意味着一条总线可以保持在+60V，而另一条总线则位于−60V，从而产生120V的大差分电压。这对于EIA-485标准来说，即使在极端情况下也能达到±80V。
为了防止驱动器因过载而损坏，我们需要一种巧妙的限流方案，使得驱动器能够在任何情况下都能传输数据并限制其功耗。在这种限流方案中，双折返限流提供了比RS-485规范规定更宽共模范围，并且确保即使是在共模或过压范围内的情况下，驱动器输出不会超过规范规定。
此外，如果发生严重短路的情况，还有热关断功能，它们会禁用驱动器以降低功耗并使芯片冷却。如果故障仍然存在，则将重复执行热关断/重新启用的循环直至故障消失。接收者在整个过程中保持可操作状态，无论驱动者是否启用，都有故障保护措施。
除了内部ESD保护措施之外，还有一种叫做可控硅整流器（SCR）的设计，它们具有快速回跳特性。当外部电压超过触发阈值时，它们开始导通。但是，这些触发阈值设为远远超出正常操作极限，以防误触发。此外，由于这些晶体管输出晶体管击穿很高，因此它们很容易承受如此高水平的事务，但通常这类事务发生在不恰当的时候，比如正在进行数据传输时。在这种情况下，将激活其中一个总线以便远程接收方进行检测。
对于电视机台采集系统来说，有两种方式来使用TVS设备。一种方法是使用单个电视机台采集两个信号路径上的每个信号路径，但这会导致对称钳位特性的非对称钳位曲线；另一种方法是使用两个独立电视机台采集，每个信号路径上放置一个电视机台采集，以获得对称钳位特性的完全对称钳位曲线。此外，与之前提到的SCA不同的是，该系统不仅能够抵抗ESD和EFT，而且还能够抵御各种其他形式的事务事件，因为它包含了一个中央弹簧二极管以及四个当前控制二极管组成的一个典型反向击穿点，而不是简单地依赖于Zener点作为输入阻塞能力增强技术的一部分。
