RS-485: sambungan lan kontrol

RS-485 minangka standar sing diadopsi pisanan dening Asosiasi Industri Elektronika. Saiki, standar iki alamat karakteristik listrik saka kabeh jinis receiver lan pemancar sing digunakake ing macem-macem sistem digital imbang.

Apa dheweke kaya?

Antarane pakar, RS-485 yaiku jeneng antarmuka sing rada populer sing digunakake kanthi aktif ing macem-macem sistem kontrol proses industri kanggo nyambungake pirang-pirang pengontrol, uga akeh piranti liyane ing antarane dheweke. Bentenane utama antarmuka iki saka ora umum RS-232 yaiku nyedhiyakake kombinasi simultan saka sawetara jinis peralatan.

Kanthi bantuan RS-485, owah-owahan informasi kecepatan dhuwur bisa dimungkinake antarane pirang-pirang piranti liwat jalur komunikasi sing siji-rong kabel ing mode half-duplex. Digunakake sacara wiyar ing industri modern ing proses mbentuk sistem kontrol proses otomatis.

Range lan kacepetan

Kanthi bantuan saka standar iki, panyiaran informasi kanthi kacepetan nganti 10 Mbps kasedhiya, nalika jumlahe maksimum bisa langsung gumantung marang kacepetan kanthi data kasebut. Mangkono, kanggo njamin kacepetan maksimum, data bisa ditransmisisi ora luwih saka 120 meter, dene kanthi kacepetan 100 kbit / s informasi disebar luwih saka 1200 meter.

Jumlah piranti sing bakal disambungake

Jumlah piranti sing bisa nggabungake antarmuka RS-485 bakal gumantung langsung marang transceiver sing digunakake ing piranti kasebut. Saben pamancar dirancang kanggo kontrol simultane 32 panampa standar, nanging kudu dingerteni yen ana panrima sing input impedansi yaiku 50%, 25% utawa malah pecahan sing luwih cilik saka panrima standar, lan yen piranti kasebut digunakake, total piranti bakal nambah kanthi tepat.

Sambungan lan Protokol

Kabel RS-485 ora ngowahi format bingkai informasi khusus utawa protokol ijol-ijolan. Ing sawetara kasus, pigura sing padha nggunakake RS-232, yaiku, bit data, mandheg lan miwiti bit, lan bit paritas, yen ana, digunakake kanggo transmisi data .

Operasi protokol ijol-ijolan ing sistem sing paling modern ditindakake dening prinsip "master-slave", yaiku, piranti ing jaringan iku pimpinan lan entuk inisiatif kanggo ngganti pengiriman permintaan antarane kabeh perangkat budak sing beda-beda ing alamat kasebut ing logika. Protokol sing paling populer nganti saiki yaiku Modbus RTU.

Perlu dicathet yen kabel RS-485 uga ora duwe jinis utawa konektor sing spesifik, yaiku konektor terminal, DB9 lan liya-liyane.

Konektivitas

Paling kerep nggunakake antarmuka iki, ana jaringan lokal sing nggabungake pirang-pirang transceiver ing wektu sing padha.

Nalika nyambung RS-485, perlu kanggo gabungake sirkuit sinyal, biasane disebut A lan B, kanthi sithik-sithik. Ing kasus iki, polaritas sebaliknya ora dadi elek, piranti sing nyambung mung ora bisa dianggo.

Tip penting

Nggunakake antarmuka RS-485, sampeyan kudu nimbang sawetara fitur saka operasi:

• Sedheng paling optimal kanggo transmisi sinyal yaiku kabel pasangan sing twisted.
• Pucuk kabel kudu damped kanthi nggunakake resistor terminal khusus.
• Jaringan sing nggunakake standar utawa USB RS-485 kudu dilebokake tanpa ngepung topologi bis.
• Piranti kasebut kudu disambungake menyang kabel nganggo kabel sakcepetete.

Ing kasus iki, solusi sing paling optimal kanggo mbikak antarmuka RS-485 yaiku pasangan sing twisted, amarga wis radiasi parasit sing minimal, lan uga nduweni proteksi sing apik banget tumrap gangguan. Yen peralatan bakal mlaku sajrone gangguan campur njaba sing luwih dhuwur, luwih becik nggunakake kabel kanthi pasangan twisted shield, nalika tameng kabel digabungake karo bumi pelindung.

Harmonisasi

Kanthi bantuan saka resistors terminal, standar utawa USB RS-485 nyedhiyakake sing cocog lengkap saka ujung kabel sing mbukak karo garis sakteruse, rampung mbusak kamungkinan refleksi sinyal.

Resistance nominal resistor sama karo impedansi gelombang kabel kasebut lan kabel kasebut sing didhasarake ing pasangan twisted, ing mayoritas kasus kasebut kira-kira 100-120 ohm. Contone, kabel UTP-5 sing luwih populer, sing aktif digunakake ing proses panyambungan Ethernet, nduweni resistance 100 Ohm. Kanggo opsi kabel liyane, sawetara rating liyane bisa uga digunakake.

Resistor bisa, yen perlu, bakal disegel ing terminal konektor kabel sing wis ana ing piranti pungkasan. Jeblukana resistor dipasang ing piranti kasebut, supaya pas jumper kudu diinstal kanggo ngubungake resistor kasebut. Ing kasus iki, yen piranti mati, garis rampung ora cocog. Lan kanggo njamin operasi normal saka sistem liyane, sampeyan kudu nyambungake plug sing cocog.

Tingkat sinyal

Port RS-485 nggunakake skema panularan data imbang, yaiku, tingkat tegangan sinyal sirkuit A lan B bakal ganti antiphase.

Sensor kudu nyedhiyani level sinyal 1,5 V ing beban maksimal, lan ora luwih saka 6 V nalika piranti ora dipindhah. Tingkat tegangan diukur sacara béda, saben baris sinyal relatif marang sing liyane.

Yen panrima dumunung, level minimal sinyal sing ditampa ing kasus kudu ing tingkat ora kurang saka 200 mV.

Offset

Ing acara sing ora ana sinyal ing sirkuit sinyal, ana bias sing sithik, sing njamin perlindungan saka panrima saka weker palsu.

Para ahli nyaranake pamindahan rada luwih saka 200 mV, amarga nilai iki cocog karo zona unreliability sinyal input miturut standar. Ing kasus iki, rantai A ditarik menyang kutub positif saka sumber, dene sirkuit B ditarik menyang umum.

Conto:

Sesuai karo pamindhahan sing perlu lan voltase saka sumber daya, perhitungan nilai-nilai resistor bakal dileksanakake . Contone, yen sampeyan pengin njupuk bias ing 250 mV kanthi nggunakake resistansi terminal R _T = 120 Ohm, kanthi sumber sing duwe voltase 12 V. Ngelingi yen ing kasus iki loro resistor disambungake sejajar karo siji liyane lan ora dianggep langsung Bebuka ing sisi panrima, arus bias yaiku 0,0042 A, nalika resistansi total sirkuit bias 2857 ohm. R _cm ing kasus iki bakal kira-kira 1400 Ohm, dadi sampeyan kudu milih sawetara denominasi paling cedhak.

Minangka conto, resistor 1.5 kΩ sing ditrapake kanggo bias bakal digunakake, uga minangka resistor 12 volt eksternal. Kajaba iku, ing sistem kita ana output decoupled saka unit sumber daya kontroler, sing minangka link leading ing bagean saka sirkuit.

Mesthi, ana uga varian liya saka implementasi bias, ing ngendi konverter RS-485 lan unsur-unsur liya sing digunakake, nanging ing kasus apa wae, kanthi nempatake sirkuit bias, siji kudu nyathet fakta yen simpul sing bakal nyedhiyakake bakal kanthi otomatis mateni utawa malah pungkasane Bisa rampung dibusak saka jaringan.

Yen ana sing ngimbangi, potensial rantai A sing ora ditemtokake positif babagan sirkuit B, sing minangka pedoman manawa piranti anyar disambungake karo kabel tanpa menehi tandha kabel.

Telpon lan distorsi sing salah

Pelaksanaan rekomendasi kasebut ndadekake bisa kanggo transmisi sinyal listrik normal menyang macem-macem titik jaringan, yen protokol RS-485 digunakake minangka basis. Yen ana syarat sing ora ketemu, distorsi sinyal bakal kedadeyan. Distorsi sing paling misuwur bisa katon nalika tingkat transfer data ngluwihi 1 Mbit / s, nanging ing kasunyatan, sanajan ing kasus-kasus kecepatan sing luwih murah, dianjurake supaya ora nglirwakake rekomendasi kasebut, sanajan jaringan "wis dianggo kanthi bener".

Carane program?

Ing proses ngolah macem-macem aplikasi sing bisa digunakake ing piranti sing nggunakake splitter RS-485 lan piranti liyane karo antarmuka iki, sawetara poin penting kudu dianggep. Kita nyelehake:

• Sadurunge pangiriman paket diwiwiti, sampeyan kudu ngaktifake pemancar tanpa gagal. Senadyan kasunyatan sing miturut sumber-sumber tartamtu, penerbitan bisa dilakokaké sakcepete sawisé dilebokaké, sawetara ahli nganjuraké kanggo nahan jeda, sing wektu iki bakal padha karo tingkat transmisi siji pigura. Ing kasus iki, program resepsi sing bener bakal duwe wektu kanggo nemtokake kasalahan saka proses transien, bakal nindakake prosedur normalisasi lan bakal nyiapake panrapan data sakteruse.
• Sawise data bita pungkasan ditanggepi, uga dianjurake kanggo ngaso sadurunge nyopot piranti RS-485. Secara khusus, iki amarga kasunyatan bilih rong register asring ana ing controller port serial, sing pisanan yaiku input paralel lan dimaksudaké kanggo nrima data, déné sing liya minangka output shift lan digunakake kanggo output sekuensial. Saben transfer interrupt dening controller dijenengi nalika dhaptar input di emptied nalika informasi wis kasedhiya ing daftar shift, nanging durung ditokake. Mulane, amarga sawise siaran kasebut disruput, perlu kanggo nyegah jeda tartamtu sadurunge ngilangake pemancar kasebut, sing kira-kira dadi luwih cilik saka bingkai. Kanggo ngétung luwih akurat, disaranake kanggo nyinaoni dokumentasi teknis kontrol port serial sing digunakake.
• Wiwit pemancar, panrima lan, bisa, konverter RS-485 disambungake menyang garis tunggal, panrima dhewe uga bakal nampa transmisi sing ditindakake dening pemancar dhewe. Asring dumadi nalika sistem dicirikan kanthi akses acak menyang garis, fitur iki digunakake nalika proses mriksa ora ana tabrakan antarane rong pemancar. Ing sistem standar sing ngoperasikaké prinsip "master-slave", dianjurake kanggo ngilangi sakterus interupsi saka panrima sajrone transmisi kasebut.

Konfigurasi "bus" format

Antarmuka iki nyedhiyakake kemampuan kanggo gabungke piranti kanthi format "bus", nalika kabeh piranti digabungake karo sepasang kabel. Ing kasus iki, baris komunikasi kudu dikoordinasi karo resistor akhir saka rong ujung.

Kanggo njamin cocog, resistors karo impedansi karakteristik saka 620 ohms sing diinstal ing kasus iki. Iku tansah disetel ing piranti pisanan lan pungkasan sing disambungake menyang baris. Ing mayoritas piranti modhèrn ana uga pamblokiran sing cocog, sing, yen perlu, bisa kalebu ing baris kanthi nginstal jumper khusus ing papan piranti.

Wiwit lumompong ing awale diinstal ing negara pangiriman, sampeyan kudu mbusak kabeh saka kabeh piranti, kajaba sing pisanan lan pungkasan, disambungake menyang baris. Ing repeater model C2000-PI kanggo saben output sing kapisah, resistance matching wis diowahi kanthi cara saklar, dene perangkat C2000-КС lan C2000-K uga ditondoi dening impedansi sing cocog, minangka asil sing ora ana pandhuan kanggo koneksi.

Supaya bisa nyedhiyakake garis komunikasi sing luwih suwe, disaranake nggunakake repeaters repeater khusus sing dilengkapi switching arah transmisi otomatis.

Konfigurasi format bintang

Sembarang cabang ing baris RS-485 ora dianjurake, amarga ing kasus iki ana distorsi sinyal sing cukup kuat, nanging saka sudut pandang praktis bisa ditoleransi yen ana dawa cabang cendhak. Ing kasus iki, ora perlu nginstal resistor terminasi ing cabang sing kapisah.

Ing sistem distribusi RS-485, sing dikontrol saka konsol, yen piranti kasebut banjur piranti kasebut disambung karo baris sing padha nanging didol saka sumber sing beda-beda, bakal perlu kanggo gabungke sirkuit 0 V kabeh piranti lan konsol supaya bisa nyayakake potensine. Yen syarat iki ora ketemu, konsol bisa uga duwe komunikasi sing ora stabil karo perangkat kasebut. Yen kabel karo sawetara pasangan kabel sing dipilinake digunakake, banjur ing kasus sirkuit penyamaan potensial, pasangan rampung sing gratis bisa digunakake yen perlu. Antarane liyane, iku uga bisa nggunakake pasangan twisted tameng ing acara sing ora ana lemah tameng.

Apa sampeyan kudu dianggep?

Nanging ing kasus sing paling akeh, saiki sing ngliwati kawat ikatan equipotential cukup cilik, yen piranti 0 V utawa pasokan listrik disambungake menyang sawetara bus lokal, potensial beda antarane sirkuit 0 V bisa dadi pirang-pirang unit, Lan ing sawetara kasus malah puluhan volt, nalika arus sing mili liwat sirkuit ikatan equipotential bisa cukup signifikan. Iki minangka alesan kerep banget yen ana hubungan sing ora stabil antarane console lan perangkat, supaya bisa malah gagal.

Mulane, perlu ngilangi kamungkinan nempatake sirkuit 0 V utawa, minangka maksimum, kanggo nutup sirkuit iki ing sawetara titik tartamtu. Sampeyan uga perlu kanggo njupuk kamungkinan hubungan antarane 0 V lan sirkuit bumi protèktif saiki ing peralatan sing digunakake ing sistem OPS.

Ing situs sing duweni sifat elektromagnetik sing cukup abot, dipikirake yen jaringan iki bisa disambungake liwat kabel pasangan twisted shield. Ing kasus iki, bisa uga ana watesan sing luwih cilik, amarga kapasitas kabel luwih dhuwur.