ＲＳ４８５通信障害について

質問

ＲＳ４８５通信の中継器でのトラブルです。
下記トラブルの原因が分からず困っていますので宜しくお願いします。

機器(中継器とする)の仕様：
・ＲＳ４８５通信回路が２回路
・両回路は同一電源で動作し、基板上のグランドはベタになっている
・ＣＰＵを含むデジタル回路とＲＳ４８５の回路はフォトカプラで絶縁されている
・電源はＡＣ１００Ｖでトランス＋３端子レギュレータで電源を作っている
・ＲＳ４８５の片方(下位側とする)はＡＣ２００Ｖで動作する機器(下位機器とする。最大３０台)につながっている
・もう片方(上位側とする)はＡＣ１００Ｖで動作する機器(上位機器とする。最大３０台)につながっている。

症状：
・中継器の送信が下位機器で受信されず、再送信を行う時がある(恒にではない)
・障害時、下位側の波形(Ａ，Ｂ間)でコモンから上側や下側が無い波形が見られる
・下位側の波形(Ａ，Ｂ間)にＡＣ成分が重畳されている
・上位側の通信ラインを外すと下位側に重畳されているＡＣ成分が消え、通信障害も起きない
・下位側に４８５－ＵＳＢコンバータ(MAXIM MAX1480というトランシーバ内蔵)を接続すると通信障害が治る
　但し、ＡＣ成分の重畳は消えない。

回答No.3

maccha_neko · ベストアンサー

＞２線で配線した場合基準電位がどこになるのか？が不思議でした。
正確には「２線」じゃないんです。オーディオアンプの差動増幅と同じことで、信号グランド（要するにRS485トランシーバICのGND端子ですが）も含めた「３線」を接続しなければなりません。

図に描かれるときにSGが省略されてしまうので、勘違いされることが多いですが、この手の差動伝送ではかならず送信側、受信側のICのGND（SG)もがっちりとつながっていなくてはなりません。
ツイストペア＋シールドのケーブルでD+、D-でツイスト、シールドをFGにして、SGを切り離してしまうというのは駄目なんですね。
やるならSG－FGを接続してやるか、シールドの中にツイスト＋GNDを入れられるようなのを使って、シールドをFGにしておくかってところでしょうか。
ただし、SGをシールドにするとサージを受けたときに機器間電位差が大きくなるので、D+/D-の保護回路はきちんと入れておかないと痛い目にあうと思います。

＞中継器と上位機器、下位機器間でＳＧが接続されていない状況ですが
接続されている機器同士のSGが浮いているのはまずいです。今はどこかを回りまわってなんとなく高抵抗でつながっていて、息絶え絶えで動いているだけでしょう。

お礼

やっぱりそうか。。。という感じです。
全ての通信機器において、４８５の基板上のＳＧパターンが金属製の筐体アースに落ちていて、筐体が接地されている条件で２線配線が可能なわけですね。(もしくは、各機器のＳＧが直接接続されている←これは３線式ですね)
現状の機器は、４８５のＳＧは他の回路と絶縁されており、筐体は接地されていますので、ＳＧと筐体を繋げれば何とかなりそうです。

機械がお客様の設備に設置されていますので、機会を見て確認してみます。

どうもありがとうございました。

回答No.2

maccha_neko

ANo.1です。
＞４８５は２線で通信が出来る、事になっていますが、
良く勘違いされるのですが、差動といってもカレントループのように電流での判定ではなく、D+とD-の電圧をそれぞれ測定して差分をとっているようなものですので、基準電位、すなわちSGの電位が送信側と受信側で共通になっていなければなりません。
D+とD-はツイストペアになっていると思いますが、中継器と機器間のSGやFGはどのように接続されているでしょうか？（SG/FGでツイスト・・とかいうことはさすがにされていないとは思いますが）
そのあたりをチェックしてみると良いと思いますよ。

お礼

度々、ありがとうございます。
差動がコモン～Ｄ＋とコモン～Ｄ－の電圧差で動作しているのはアンプを扱っていたので知っていました。
トランシーバで考えれば、基板上のグランドが基準電位になると思いますが、２線で配線した場合基準電位がどこになるのか？が不思議でした。(アンプの場合はグランド＝コモンをしっかりと取っていたので)

現在のシステムではＳＧとＦＧは接続されていません。
中継器と上位機器、下位機器間でＳＧが接続されていない状況ですが、この辺が問題なのでしょうか？

回答No.1

maccha_neko

ありがちなのは中継器のRS485ポートのグランドと、機器のグランド（SG:信号グランドとFG：フレーム・グランド）の問題でしょうか。一度、グランドの系統がどうなっているのか、コネクタや（ケーブル側のコネクタの中であれ？？なんてこともありますし）基板のパターンも目視とテスタなどでチェックしながら整理してみると良いと思いますよ。
機器同士のFGの電位差も必ずあるという前提でテスターなどであたってみたほうが良いでしょうね。

お礼

回答、ありがとうございます。

色々と聞き回ったりしておりますが、どうも４８５のコモンの問題ではないか。。。と思ってきました。

今回の場合は、ＳＧはＦＧからフローティングしています。
もちろん中継器・上位機器・下位機器共に同じです。

４８５は２線で通信が出来る、事になっていますが、この場合のコモンはどこになるのでしょうか？