RS-485: koneksyon at kontrol

Ang RS-485 ay isang pamantayan na unang pinagtibay ng Association of Electronics Industry. Sa ngayon, ang pamantayang ito ay tumutugon sa mga katangian ng kuryente ng lahat ng uri ng mga receiver at mga transmitter na ginagamit sa iba't ibang mga balanseng digital na sistema.

Ano ang gusto niya?

Kabilang sa mga espesyalista, ang RS-485 ay ang pangalan ng isang popular na interface na aktibong ginagamit sa iba't ibang mga sistemang pang-proseso ng proseso ng pagkontrol upang kumonekta ang maraming controllers, pati na rin ang maraming iba pang mga device sa kanilang mga sarili. Ang pangunahing pagkakaiba ng interface na ito mula sa hindi gaanong karaniwang RS-232 ay nagbibigay ito ng sabay-sabay na kumbinasyon ng maraming uri ng kagamitan.

Sa tulong ng RS-485, ang mataas na bilis ng palitan ng impormasyon ay posible sa pagitan ng ilang mga aparato sa pamamagitan ng isang solong dalawang linya ng komunikasyon linya sa half-duplex mode. Ito ay malawakang ginagamit sa modernong industriya sa proseso ng pagbuo ng isang awtomatikong proseso ng sistema ng kontrol.

Saklaw at bilis

Sa tulong ng pamantayang ito, ang pagsasahimpapaw ng impormasyon sa isang bilis ng hanggang 10 Mbps ay nakamit, habang ang pinakamataas na posibleng hanay ay direktang nakasalalay sa bilis kung saan ang data ay na-broadcast. Sa gayon, upang masiguro ang maximum na bilis, ang data ay maaaring maipadala nang walang higit sa 120 metro, habang sa isang bilis ng 100 kbit / s ang impormasyon ay na-broadcast para sa higit sa 1200 metro.

Bilang ng mga device na nakakonekta

Ang bilang ng mga device na maaaring pagsamahin ang interface ng RS-485 ay depende nang direkta sa kung aling mga transceiver ang ginagamit sa device. Ang bawat transmiter ay dinisenyo para sa sabay na pagkontrol ng 32 standard receiver, ngunit dapat itong maunawaan na may mga receiver na ang input impedance ay 50%, 25% o kahit na isang mas maliit na bahagi ng karaniwang receiver, at kung gagamitin ang naturang kagamitan, ang kabuuang bilang ng mga aparato ay tataas ayon dito.

Mga Connector at Mga Protocol

Ang RS-485 cable ay hindi normalize ang anumang partikular na format ng mga frame ng impormasyon o ang protocol ng palitan. Sa karamihan ng mga kaso, ang parehong mga frame na gumagamit ng RS-232, i.e., mga bit ng data, huminto at magsisimula ng mga piraso, at isang parity bit, kung naaangkop, ay ginagamit para sa paghahatid ng data .

Ang pagpapatakbo ng mga protocol ng palitan sa karamihan sa mga modernong sistema ay isinasagawa sa pamamagitan ng prinsipyo ng "master-slave", iyon ay, ang ilang mga aparato sa network ay ang pinuno at tumatagal ng inisyatiba upang ipagpalit ang pagpapadala ng mga kahilingan sa pagitan ng lahat ng mga aparatong alipin na naiiba sa kanilang sarili sa mga lohikal na address. Ang pinakasikat na protocol sa petsa ay ang Modbus RTU.

Dapat pansinin na ang RS-485 cable ay walang anumang partikular na uri ng konektor o mga kable, iyon ay, ang mga terminal connector, DB9 at iba pa ay matatagpuan.

Pagkakakonekta

Kadalasan sa paggamit ng interface na ito, mayroong isang lokal na network na pinagsasama ang ilang mga transceiver sa parehong oras.

Kapag nakakonekta sa RS-485, kinakailangan upang pagsamahin ang mga circuits ng signal, kadalasang tinatawag na A at B, sa bawat isa. Sa kasong ito, ang reverse polarity ay hindi napakasindak, ang mga konektadong aparato lamang ay hindi gagana.

Nakatutulong na Mga Tip

Gamit ang interface ng RS-485, dapat mong isaalang-alang ang ilang mga tampok ng operasyon nito:

• Ang pinakamainam na daluyan para sa paghahatid ng signal ay isang twisted-pair cable.
• Ang dulo ng cable ay dapat na damped sa pamamagitan ng dalubhasang terminal resistors.
• Ang isang network na gumagamit ng standard o USB RS-485 ay dapat na mailagay nang walang anumang sumasanga sa topology ng bus.
• Ang mga aparato ay dapat na konektado sa cable na may wires bilang maikling hangga't maaari.

Sa kasong ito, ang pinakamainam na solusyon para sa pagtula ng RS-485 na interface ay isang baluktot na pares, dahil ito ay may kaunting parasitic radiation ng signal, at mayroon ding isang mahusay na proteksyon laban sa pagkagambala. Kung ang kagamitan ay gagana sa mga kondisyon ng sobrang mataas na panlabas na panghihimasok, mas mainam na gumamit ng mga cable na may shielded twisted pair, habang ang shield ng cable ay sinamahan ng proteksiyon na lupa.

Harmonization

Sa tulong ng terminal resistors, standard o USB RS-485 ay nagbibigay ng buong pagtutugma ng bukas na dulo ng cable sa kasunod na linya, ganap na inaalis ang posibilidad ng pagmuni-muni ng signal.

Ang nominal na pagtutol ng resistors ay katumbas ng alon impedance ng cable at para sa mga cable na batay sa twisted pares, sa karamihan ng mga kaso ito ay humigit-kumulang 100-120 ohms. Halimbawa, ang mas popular na UTP-5 cable, na aktibong ginagamit sa proseso ng pagtula ng Ethernet, ay may pagtutol ng 100 oum. Para sa iba pang mga pagpipilian sa cable, maaaring gamitin ang ibang rating.

Ang mga resistors, kung kinakailangan, ay maaaring selyadong sa mga terminal ng cable connectors na nasa mga aparato na dulo. Bihirang ang resistors ay naka-install sa aparato mismo, upang ang mga jumpers ay dapat na naka-install upang ikonekta ang risistor. Sa kasong ito, kung naka-off ang aparato, ang linya ay ganap na magkatugma. At upang masiguro ang normal na operasyon ng natitirang bahagi ng system, kailangan mong ikonekta ang isang pagtutugma ng plug.

Mga antas ng signal

Ang RS-485 port ay gumagamit ng balanseng pamamaraan ng paghahatid ng data, iyon ay, ang mga antas ng boltahe sa mga circuits ng signal A at B ay magbabago sa antiphase.

Ang sensor ay dapat magbigay ng antas ng signal ng 1.5 V sa pinakamataas na pagkarga, at hindi hihigit sa 6 V kung ang aparato ay walang ginagawa. Ang antas ng boltahe ay sinusukat ng iba't ibang, bawat linya ng signal na may kaugnayan sa iba.

Kung saan matatagpuan ang receiver, ang pinakamababang antas ng natanggap na signal sa anumang kaso ay dapat na nasa antas na hindi kukulangin sa 200 mV.

Offset

Sa kaganapan na walang signal sa circuits ng signal, mayroong isang maliit na bias, na nagsisiguro sa proteksyon ng receiver mula sa maling mga alarma.

Inirerekomenda ng mga eksperto ang pag-aalis ng bahagyang higit sa 200 mV, dahil ang halaga na ito ay nararapat sa zone ng hindi mapagkakatiwalaang signal ng pag-input ayon sa pamantayan. Sa kasong ito, ang kadena A ay nakuha sa positibong poste ng pinagmulan, habang ang circuit B ay nakuha sa karaniwang.

Halimbawa:

Alinsunod sa kinakailangang pag-aalis at boltahe ng supply ng kuryente, ang pagkalkula ng mga halaga ng risistor ay isinasagawa . Halimbawa, kung nais mong makakuha ng isang bias sa 250 mV gamit ang terminal resistors R _T = 120 Ohm, na may source na may isang boltahe ng 12 V. Kung isinasaalang-alang na sa kasong ito ang dalawang resistors ay konektado sa parallel sa bawat isa at hindi isinasaalang-alang sa lahat Mag-load sa bahagi ng receiver, ang kasalukuyang bias ay 0.0042 A, habang ang kabuuang pagtutol ng bias circuit ay 2857 ohms. R _cm sa kasong ito ay humigit-kumulang na 1400 oum, kaya kailangan mong pumili ng pinakamalapit na denominasyon.

Bilang isang halimbawa, ang isang 1.5 kΩ risistor na inilaan para sa bias ay gagamitin, pati na rin ang panlabas na 12 bolta risistor. Bilang karagdagan, sa aming sistema ay may isang decoupled output ng power supply unit ng controller, na siyang nangungunang link sa segment nito ng circuit.

Siyempre, may maraming iba pang mga variant ng pagpapatupad ng bias, kung saan ang RS-485 converter at iba pang mga sangkap ay ginagamit, ngunit sa anumang kaso, kapag naglalagay ng mga bias circuits, kinakailangang isaalang-alang ang katunayan na ang node na magbibigay nito ay paiikutin pana-panahon o sa kalaunan Maaaring ganap na alisin mula sa network.

Kung may isang offset, pagkatapos ay ang mga potensyal na ng chain A sa idle ay positibo na may paggalang sa circuit B, na isang guideline kung ang isang bagong aparato ay konektado sa cable nang walang pagmamarka ng mga wire.

Maling mga kable at pagbaluktot

Ang pagpapatupad ng mga rekomendasyon sa itaas ay posible upang makamit ang normal na paghahatid ng mga de-koryenteng signal sa iba't ibang mga punto ng network, kung ang RS-485 protocol ay ginagamit bilang batayan. Kung ang alinman sa mga kinakailangan ay hindi natutugunan, ang mga distortion ng signal ay magaganap. Ang pinaka-kapansin-pansin na distortion ay nagsisimulang lumitaw kapag ang rate ng paglipat ng data ay lumampas sa 1 Mbit / s, ngunit sa katunayan, kahit na sa kaso ng mga mas mababang bilis, lubos itong inirerekomenda na huwag pabayaan ang mga rekomendasyong ito, kahit na ang network ay "gumagana nang maayos".

Paano mag-program?

Sa proseso ng pag-program ng iba't ibang mga application na nagtatrabaho sa mga device na gumagamit ng isang RS-485 splitter at iba pang mga device sa interface na ito, maraming mahalagang mga punto ang dapat isaalang-alang. Ilista namin ang mga ito:

• Bago magsimula ang paghahatid ng parsela, dapat mong i-activate ang transmiter ng walang kabiguan. Sa kabila ng katotohanan na ayon sa ilang mga pinagkukunan, ang pagpapalabas ay maaaring maisagawa kaagad pagkatapos maisama, ang ilang mga eksperto ay inirerekomenda sa simula upang mapaglabanan ang isang pag-pause, na sa kalaunan ay katumbas ng rate ng pagpapadala ng isang frame. Sa kasong ito, ang tamang programa ng pagtanggap ay magkakaroon ng oras upang lubusang matukoy ang mga pagkakamali ng lumilipas na proseso, ay isasagawa ang pamamaraan ng normalisasyon at maghahanda para sa kasunod na pagtanggap ng data.
• Pagkatapos na maibigay ang huling byte ng data, inirerekomenda rin na i-pause bago i-disconnect ang RS-485 device. Sa partikular, ito ay dahil sa ang katunayan na ang dalawang mga registro ay madalas na naroroon sa serial port controller, ang una ay isang parallel na input at inilaan para sa pagtanggap ng data, habang ang pangalawang ay isang shift output at ginagamit para sa sequential output. Ang anumang pag-abala ng mga transpormador sa pamamagitan ng controller ay nabuo kapag ang pag-register ng input ay walang laman kapag ang impormasyon ay naibigay na sa shift register, ngunit hindi pa naipapalabas. Ito ay para sa kadahilanang ito na pagkatapos ng pag-broadcast ay naantala, kinakailangan upang mapanatili ang isang tiyak na i-pause bago disconnecting ang transmiter, na dapat na humigit-kumulang 0.5 bit na mas mahaba kaysa sa frame. Para sa mas tumpak na mga kalkulasyon inirerekomenda na pag-aralan nang detalyado ang teknikal na dokumentasyon ng serial port controller na ginamit.
• Dahil ang transmiter, receiver at, marahil, ang RS-485 converter ay konektado sa isang solong linya, ang sariling receiver ay magkakaroon din ng pagtingin sa pagpapadala na isinagawa ng kanyang sariling transmiter. Kadalasan ay nangyayari kapag sa mga sistema na nailalarawan sa pamamagitan ng random na pag-access sa linya, ang tampok na ito ay ginagamit sa proseso ng pag-check para sa kawalan ng banggaan sa pagitan ng dalawang transmitters. Sa karaniwang mga system na tumatakbo alinsunod sa prinsipyo ng "master-slave", inirerekumenda na ganap na isara ang mga interrupts mula sa receiver sa panahon ng pagpapadala.

Pagsasaayos ng format na "bus"

Ang interface na ito ay nagbibigay ng kakayahang pagsamahin ang mga aparato sa pamamagitan ng format na "bus", kapag ang lahat ng mga aparato ay pinagsama sa isang solong pares ng mga wire. Sa kasong ito, dapat na coordinated ang linya ng komunikasyon sa pamamagitan ng mga end resistors ng dalawang dulo.

Upang matiyak ang pagtutugma, ang mga resistor na may katangian impedance ng 620 ohms ay naka-install sa kasong ito. Ang mga ito ay laging naka-set sa una at huling aparato na nakakonekta sa linya. Sa karamihan ng mga modernong aparato mayroon ding built-in na tumutugma sa paglaban, kung saan, kung kinakailangan, maisasama sa linya sa pamamagitan ng pag-install ng isang espesyal na lumulukso sa device board.

Dahil ang mga jumper ay unang naka-install sa estado ng paghahatid, kailangan mo munang tanggalin ang mga ito mula sa lahat ng mga aparato, ayon sa pagkakabanggit, maliban sa una at huling, na nakakonekta sa linya. Sa converter-repeaters ng modelo ng C2000-PI para sa bawat magkahiwalay na output, ang pagtutugma ng paglipat ay inililipat sa pamamagitan ng isang switch, habang ang mga aparatong C2000-КС pati na rin ang C2000-K ay nailalarawan sa pamamagitan ng built-in na pagtutugma ng impedance, kaya walang jumper na kinakailangan para sa koneksyon nito.

Upang makapagbigay ng mas mahabang linya ng komunikasyon, inirerekomenda na gamitin ang specialized repeater repeater na may ganap na awtomatikong pagpapadala ng direksyon sa paglipat.

Ang pagsasaayos ng format ng bituin

Ang anumang sangay sa linya ng RS-485 ay hindi kanais-nais, dahil sa kasong ito ay lumilitaw ang isang malakas na pagbaluktot ng signal, ngunit mula sa isang praktikal na pananaw, maaari silang disimulado kung may maikling sangay ng sangay. Sa kasong ito, hindi kinakailangan upang i-install ang mga resistors ng pagwawakas sa magkakahiwalay na sanga.

Sa sistema ng pamamahagi ng RS-485, na kinokontrol mula sa console, kung ang huli at ang mga aparato ay nakakonekta sa parehong linya ngunit pinapatakbo mula sa iba't ibang mga mapagkukunan, kakailanganin upang pagsamahin ang 0 V circuits ng lahat ng mga aparato at ang console upang i-equalize ang kanilang mga potensyal. Kung hindi natutugunan ang iniaatas na ito, ang console ay maaaring magkaroon ng hindi matatag na komunikasyon sa mga device. Kung ang isang cable na may ilang mga pinaikot pares ng mga wires ay ginagamit, at pagkatapos ay sa kaso ng isang potensyal na equalization circuit, isang ganap na libreng pares ay maaaring gamitin kung kinakailangan. Sa iba pang mga bagay, posible ring gamitin ang isang shielded twisted pares kung hindi mayroong ground shield.

Ano ang kailangan mong isaalang-alang?

Sa karamihan ng mga kaso, ang kasalukuyang tumatawid sa equipotential bonding wire ay sapat na maliit, ngunit kung ang 0 V device o suplay ng kuryente ay konektado sa ilang mga lokal na bus sa lupa, ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng iba't ibang 0 V circuits ay maaaring maraming mga yunit, At sa ilang mga kaso kahit na sampu-sampung volts, habang ang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng equipotential bonding circuit ay maaaring maging lubos na makabuluhan. Ito ang madalas na dahilan na mayroong isang hindi matatag na koneksyon sa pagitan ng console at ng mga device, kaya maaari pa rin itong mabigo.

Para sa kadahilanang ito, kinakailangan upang ibukod ang posibilidad na saligan ang 0 V circuit o, bilang isang maximum, sa lupa circuit na ito sa ilang partikular na punto. Kinakailangan din na isaalang-alang ang posibilidad ng isang relasyon sa pagitan ng 0 V at proteksiyon ng circuit ng lupa sa kagamitan na ginagamit sa sistema ng OPS.

Sa mga site na kung saan ang isang medyo mabigat na electromagnetic na kapaligiran ay tipikal, ito ay envisaged na ang network na ito ay maaaring konektado sa pamamagitan ng isang shielded twisted pares cable. Sa kasong ito, maaaring mayroong mas maliit na limitasyon, dahil ang kapasidad ng cable ay mas mataas.