RS485 Termination Resistor และ Biasing คืออะไร ทำไมต้องมี 120 โอห์ม

วันที่ 3 สิงหาคม 2569 | ความรู้วิศวกรรม | VR Automation

สรุปย่อ: RS485 เป็นมาตรฐานสื่อสารที่ใช้กันแพร่หลายกับ Modbus RTU ในงาน PLC, HMI, Inverter และ I/O Module แต่หากเดินสายผิดวิธีโดยไม่ติดตั้ง Termination Resistor และ Biasing Resistor ให้ถูกต้อง ระบบมักเกิดปัญหาสื่อสารหลุดเป็นระยะ อ่านค่าผิดพลาด หรือ Error แบบสุ่ม ซึ่งเป็นปัญหาที่พบบ่อยที่สุดในงานติดตั้งระบบ Modbus ภาคสนาม

Termination Resistor 120 โอห์มคืออะไร ทำไมต้องเป็นค่านี้

สาย RS485 ส่วนใหญ่มีค่าอิมพีแดนซ์เชิงคุณลักษณะ (Characteristic Impedance) ประมาณ 120 โอห์ม การติดตั้งตัวต้านทาน 120 โอห์มที่ปลายสายทั้งสองด้านของบัส ช่วยให้ระบบ “แมตช์” อิมพีแดนซ์นี้พอดี ทำให้สัญญาณดิจิทัลที่วิ่งไปสุดปลายสายถูกดูดซับแทนที่จะสะท้อนกลับมา (Reflection) หากไม่มี Termination สัญญาณที่สะท้อนกลับจะไปรบกวนข้อมูลที่กำลังส่งเข้ามาใหม่ ทำให้รูปคลื่นสัญญาณผิดเพี้ยนและเกิด Error ในการสื่อสาร

Biasing Resistor คืออะไร ต่างจาก Termination อย่างไร

Biasing Resistor ทำหน้าที่ต่างจาก Termination โดยสิ้นเชิง หน้าที่ของมันคือ “รักษาสถานะบัสให้ชัดเจน” ในช่วงที่ไม่มีอุปกรณ์ใดกำลังส่งข้อมูล (Idle/Tri-state) เพราะเมื่อทุก Driver อยู่ในสถานะ High-Impedance บัสจะไม่มีแรงดันควบคุมและอาจลอยไปที่ค่าไม่แน่นอน ทำให้ตัวรับสัญญาณ (Receiver) ตีความสถานะผิดหรือแม้กระทั่งแกว่งไปมา (Oscillate) การใส่ Bias Resistor คู่กัน คือ Pull-up 560 โอห์มที่สาย A ต่อไปยังไฟเลี้ยง และ Pull-down 560 โอห์มที่สาย B ต่อลงกราวด์ ร่วมกับ Termination 120 โอห์ม จะสร้างแรงดัน Differential ประมาณ 250 mV ในสถานะ Idle ซึ่งเพียงพอให้ Receiver อ่านสถานะได้ถูกต้องเสมอ

องค์ประกอบ	หน้าที่	ตำแหน่งติดตั้ง
Termination Resistor (120Ω)	ป้องกันสัญญาณสะท้อนกลับ (Reflection)	ปลายสายสุดทั้ง 2 ด้านของบัสเท่านั้น
Bias Pull-up (560Ω บนสาย A)	รักษาระดับสัญญาณช่วง Idle	ตำแหน่งเดียวในบัส มักอยู่ที่ Master
Bias Pull-down (560Ω บนสาย B)	รักษาระดับสัญญาณช่วง Idle	ตำแหน่งเดียวในบัส มักอยู่ที่ Master

⚠️ ข้อควรระวัง: ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดในหน้างานคือการใส่ Termination Resistor ที่อุปกรณ์ “ทุกตัว” ในบัสแทนที่จะใส่แค่ปลายสาย 2 จุด การทำเช่นนี้ทำให้อิมพีแดนซ์รวมของบัสต่ำเกินไป โหลดกระแสที่ Driver ต้องขับสูงเกินพิกัด และสัญญาณอ่อนลงจนสื่อสารไม่ได้เลยในบัสที่มีอุปกรณ์จำนวนมาก ต้องเปิด Termination เฉพาะที่อุปกรณ์ต้นสายกับปลายสายเท่านั้น อุปกรณ์กลางบัสทุกตัวต้องปิด Termination

อาการที่บ่งชี้ว่าเดินระบบ RS485 ผิดวิธี

อาการที่พบบ่อยเมื่อ Termination หรือ Biasing ไม่ถูกต้อง ได้แก่ การสื่อสารหลุดเป็นระยะโดยไม่มีรูปแบบชัดเจน อ่านค่า Register ผิดพลาดสลับกับค่าปกติ หรือระบบทำงานได้ดีเมื่อสายสั้นแต่เริ่มมีปัญหาเมื่อขยายบัสยาวขึ้นหรือเพิ่มจำนวนอุปกรณ์ Slave มากขึ้น ปัญหาเหล่านี้มักถูกเข้าใจผิดว่าเป็นปัญหาซอฟต์แวร์ทั้งที่ต้นเหตุจริงอยู่ที่การเดินสายทางไฟฟ้า

ดูอุปกรณ์ Gateway, Serial I/O Module และ Converter ที่รองรับ RS485/Modbus ได้ที่ หมวดหมู่ Network Device VR Automation

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

Q1: บัส RS485 ที่มีอุปกรณ์ 3 ตัวต้องใส่ Termination กี่จุด?
A: ใส่แค่ 2 จุดเสมอ คืออุปกรณ์ที่อยู่ปลายสุดของสายทั้งสองด้าน ไม่ว่าบัสจะมีอุปกรณ์กี่ตัวก็ตาม อุปกรณ์ที่อยู่กลางบัสไม่ต้องเปิด Termination

Q2: ถ้าไม่ใส่ Biasing Resistor เลยจะเกิดอะไรขึ้น?
A: บัสอาจทำงานได้ปกติในบางกรณีถ้าสายสั้นและสภาพแวดล้อมสัญญาณรบกวนน้อย แต่มีความเสี่ยงสูงที่ Receiver จะอ่านสถานะผิดหรือเกิด Error แบบสุ่มในช่วงที่ไม่มีอุปกรณ์ส่งข้อมูล โดยเฉพาะเมื่อสายยาวหรือมีสัญญาณรบกวนไฟฟ้าในพื้นที่

Q3: PLC หรือ Gateway ที่มี Switch DIP สำหรับ Termination ในตัว ใช้งานยังไง?
A: อุปกรณ์ที่อยู่ปลายสุดของบัสให้เปิด (ON) สวิตช์ Termination อุปกรณ์ที่อยู่กลางบัสทุกตัวให้ปิด (OFF) ไว้เสมอ เพื่อไม่ให้อิมพีแดนซ์รวมของบัสต่ำเกินไป