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人物如何保护工业RS-485网络免受故障影响以应对现场总线技术第三版课后题答案挑战

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,这可能会引起数据与电源导体间的短路。在这样的情况下,过压保护收发器可以帮助保持运行,其总线端子需要具备高于最大可能DC电源电压的高DC与交流(AC)隔离电压。

为了保护总线数据线免受更高过电压瞬变(如雷击)的影响,还需要具有特定开关特性的瞬态電壓抑制器(TVS)。这两种技术结合使用可以有效地保护RS-485数据线免受静電(ESD)、瞬態脉冲干扰(EFT)和電涌瞬變的影響。

瑞萨电子提供了一系列具备過壓保護功能的RS-485收發器,這些收發器不僅能承受极端過電壓,而且還配備了雙折返限流機制,以防止對驅動器造成嚴重損害。此外,它們還內置了熱關斷功能,即在芯片温度过高时禁用驱动器,以避免芯片损坏。

此外,在设计RS-485系统时,应确保GND和VCC参考平面是没有孔或切口的真实铜平面,并且信号走线布于顶层,其后分别是接地和VCC平面作为第二层和第三层。底层为路由控制信号,如DE和RE启用信号。此外,将TVS放置靠近板连接器,并且设计数据线走线使得当前先流入TVS之前易于流向收发器总线端子,可以进一步提高系统对突发事件的抵抗能力。

通过合理配置这些组件,可以大幅减少对工业现场网络进行故障测试所需时间,从而降低整体成本并提高生产效率。

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