一、RS-485通信基础与电压差标准
RS-485是一种广泛应用于工业现场的差分信号传输协议，具有较强的抗干扰能力和较长的传输距离。其核心原理是通过两根信号线A（非反相）与B（反相）之间的电压差来表示逻辑电平。
差分电压范围（V）逻辑状态+200mV 至 +6V逻辑1（Mark）-200mV 至 -6V逻辑0（Space）
虽然RS-485标准允许的输入电压范围为-7V至+12V，但在正常通信状态下，差分电压通常维持在±6V以内。若电压超出此范围或接近0V，说明通信链路可能存在异常。
二、差分电压异常的常见原因分析
在实际应用中，差分电压偏离正常范围往往由多种因素共同作用导致。以下为常见原因及对应分析：
终端电阻配置不当： RS-485总线两端应配置120Ω终端电阻以匹配特性阻抗。若未正确配置，会导致信号反射和电压失真。线路短路或断路： A/B线之间短路或其中一根线断开，会导致差分电压趋近于0或异常升高。驱动器或接收器故障： 发送端驱动能力不足或接收端输入电路损坏，可能造成输出电压异常。共模干扰严重： 若A/B线对地电压差异过大，导致共模电压超出-7V至+12V范围，可能引起接收器误判。布线不规范： 如使用非屏蔽双绞线、走线过长或与其他强电线路并行，均可能引入电磁干扰。
三、现场调试与故障排查方法
为确保RS-485通信稳定可靠，现场调试应遵循以下步骤：
使用万用表测量A/B线间电压差，确认是否处于±6V以内。检查终端电阻是否正确安装，是否与电缆特性阻抗匹配。排查线路是否存在短路、断路现象，使用示波器观察波形是否失真。检查通信设备的供电是否稳定，避免因电源波动影响驱动器输出。使用隔离器或光耦模块，隔离共模干扰源。优化布线结构，使用带屏蔽层的双绞线，并确保屏蔽层单点接地。
四、典型故障案例分析流程图
以下为典型RS-485通信故障排查流程图，帮助技术人员快速定位问题。
graph TD
A[开始] --> B{测量AB线差分电压}
B -->|正常| C[通信正常]
B -->|异常| D[检查终端电阻]
D --> E{电阻正确？}
E -->|是| F[检查线路是否短路/断路]
E -->|否| G[更换终端电阻]
F --> H{线路正常？}
H -->|是| I[检查驱动器/接收器]
H -->|否| J[修复线路]
I --> K{设备正常？}
K -->|是| L[排查共模干扰]
K -->|否| M[更换设备]
L --> N[使用隔离器或光耦]