Kāda ir RS485 saskarnes koncepcija vispirms?
Īsāk sakot, tas ir elektrisko raksturlielumu standarts, ko nosaka Telekomunikāciju nozares asociācija un Elektronisko nozaru alianse. Ciparu sakaru tīkls, kas izmanto šo standartu, var efektīvi pārraidīt signālus lielos attālumos un vidē ar augstu elektronisko troksni. RS-485 ļauj konfigurēt zemu izmaksu lokālos tīklus un daudznozaru sakaru saites.
RS485 ir divu veidu elektroinstalācijas: divu vadu sistēma un četru vadu sistēma. Četru vadu sistēma var nodrošināt tikai punktu-punktu saziņu, un tagad to izmanto reti. Pašlaik galvenokārt tiek izmantota divu vadu sistēmas elektroinstalācijas metode.
Vājas strāvas inženierijā RS485 komunikācija parasti izmanto galveno un pakārtoto sakaru metodi, tas ir, vienu resursdatoru ar vairākiem slaveniem.
Ja jums ir dziļa izpratne par RS485, jūs atklāsiet, ka tajā patiešām ir daudz zināšanu. Tāpēc mēs izvēlēsimies dažus jautājumus, kurus mēs parasti apsveram vājā elektrībā, lai visi uzzinātu un saprastu.
RS-485 Elektrības noteikumi
Pateicoties RS-485 izstrādei no RS-422, daudzi RS-485 elektriskie noteikumi ir līdzīgi RS-422. Ja tiek pieņemta līdzsvarota pārraide, pārvades līnijai ir jāpievieno beigu rezistori. RS-485 var izmantot divu vadu un četru vadu metodes, un divu vadu sistēma var nodrošināt patiesu daudzpunktu divvirzienu saziņu, kā parādīts 6. attēlā.
Izmantojot četru vadu savienojumu, piemēram, RS-422, tas var nodrošināt tikai punktu-punktu saziņu, tas ir, var būt tikai viena galvenā ierīce, un pārējās ir palīgierīces. Tomēr tam ir uzlabojumi, salīdzinot ar RS-422, un tas var savienot vēl 32 ierīces kopnē neatkarīgi no četru vai divu vadu savienojuma metodes.
RS-485 kopējā režīma sprieguma izeja ir no -7V līdz +12V, un RS-485 uztvērēja minimālā ieejas pretestība ir 12k;, RS-485 draiveri var izmantot RS-422 tīklos. RS-485, tāpat kā RS-422, maksimālais pārraides attālums ir aptuveni 1219 metri un maksimālais pārraides ātrums 10 Mb/s. Līdzsvarotā vītā pāra garums ir apgriezti proporcionāls pārraides ātrumam, un norādīto maksimālo kabeļa garumu var izmantot tikai tad, ja ātrums ir mazāks par 100 kb/s. Vislielāko pārraides ātrumu var sasniegt tikai ļoti nelielā attālumā. Parasti 100 metrus gara vītā pāra maksimālais pārraides ātrums ir tikai 1Mb/s. RS-485 nepieciešami divi gala rezistori ar pretestības vērtību, kas vienāda ar pārraides kabeļa raksturīgo pretestību. Pārraidot taisnstūrveida attālumā, nav nepieciešams gala rezistors, kas parasti nav vajadzīgs zemāk par 300 metriem. Beigu rezistors ir pievienots abos pārraides kopnes galos.
Galvenie punkti RS-422 un RS-485 tīkla uzstādīšanai
RS-422 var atbalstīt 10 mezglus, savukārt RS-485 atbalsta 32 mezglus, tāpēc vairāki mezgli veido tīklu. Tīkla topoloģija parasti izmanto terminālim atbilstošu kopnes struktūru un neatbalsta gredzenu vai zvaigžņu tīklus. Veidojot tīklu, jāņem vērā šādi punkti:
1. Izmantojiet vītā pāra kabeli kā kopni un savienojiet katru mezglu virknē. Izejošās līnijas garumam no kopnes līdz katram mezglam jābūt pēc iespējas īsākam, lai samazinātu izejošā līnijā atstarotā signāla ietekmi uz kopnes signālu.
2. Jāpievērš uzmanība kopnes raksturīgās pretestības nepārtrauktībai, un pretestības pārtraukumu klasifikācijā notiks signāla atstarošana. Šādas situācijas var viegli izraisīt šo pārtraukumu: dažādās kopnes daļās tiek izmantoti dažādi kabeļi, vai arī noteiktā kopnes posmā ir pārāk daudz uztvērēju, kas ir uzstādīti cieši kopā, vai arī autobusā tiek izvadītas pārāk garas atzaru līnijas.
Īsāk sakot, kā kopne ir jānodrošina viens nepārtraukts signāla kanāls.
Kā ņemt vērā pārraides kabeļa garumu, izmantojot RS485 interfeisu?
Atbilde: Lietojot RS485 interfeisu, maksimālais kabeļa garums, kas atļauts datu signāla pārraidei no ģeneratora uz konkrētas pārvades līnijas slodzi, ir atkarīga no datu signāla ātruma, ko galvenokārt ierobežo signāla kropļojumi un trokšņi. Attiecības līkne starp maksimālo kabeļa garumu un signāla ātrumu, kas parādīta nākamajā attēlā, ir iegūta, izmantojot 24AWG vara dzīslu vītā pāra telefona kabeli (ar stieples diametru 0,51 mm) ar līnijas uz līniju apvada kapacitāti 52,5PF/M, un termināla slodzes pretestība 100 omi.
Kad datu signāla ātrums samazinās līdz 90Kbit/S, pieņemot, ka maksimālais pieļaujamais signāla zudums ir 6dBV, kabeļa garums ir ierobežots līdz 1200M. Faktiski attēlā redzamā līkne ir ļoti konservatīva, un praktiskā lietošanā ir iespējams sasniegt par to lielāku kabeļa garumu.
Lietojot kabeļus ar dažādu vadu diametru. Maksimālais iegūtais kabeļa garums ir atšķirīgs. Piemēram, ja datu signāla ātrums ir 600Kbit/S un tiek izmantots 24AWG kabelis, no attēla var redzēt, ka maksimālais kabeļa garums ir 200m. Ja tiek izmantots 19AWG kabelis (ar stieples diametru 0,91 mm), kabeļa garums var būt lielāks par 200 m; Ja tiek izmantots 28AWG kabelis (ar stieples diametru 0,32 mm), kabeļa garums var būt tikai mazāks par 200 m.
Kā panākt RS-485 daudzpunktu saziņu?
Atbilde: RS-485 kopnē jebkurā laikā var nosūtīt tikai vienu raidītāju. Pusdupleksais režīms ar tikai vienu galveno palīgu. Pilnā dupleksa režīmā galvenā stacija vienmēr var sūtīt, un pakārtotajai stacijai var būt tikai viena sūtīšana. (kontrolē un DE)
Kādos apstākļos termināla saskaņošana ir jāizmanto RS-485 interfeisa saziņai? Kā noteikt pretestības vērtību? Kā konfigurēt termināla saskaņošanas rezistorus?
Atbilde: tālsatiksmes signāla pārraidē parasti ir nepieciešams pieslēgt termināla saskaņošanas rezistoru uztveršanas galā, lai izvairītos no signāla atstarošanas un atbalss. Termināla atbilstības pretestības vērtība ir atkarīga no kabeļa pretestības raksturlielumiem un nav atkarīga no kabeļa garuma.
RS-485 parasti izmanto vītā pāra (ekranētu vai neekranētu) savienojumus, kuru spailes pretestība parasti ir no 100 līdz 140 Ω, ar parasto vērtību 120 Ω. Faktiskajā konfigurācijā viens spaiļu rezistors ir pievienots katram no diviem kabeļa spaiļu mezgliem, tuvākajam un tālākajam, savukārt mezglu vidū nevar savienot ar spaiļu rezistoru, pretējā gadījumā radīsies komunikācijas kļūdas.
Kāpēc RS-485 interfeisam joprojām ir datu izvade no uztvērēja, kad komunikācija ir pārtraukta?
Atbilde: Tā kā RS-485 pieprasa, lai pēc datu nosūtīšanas visi pārraides aktivizēšanas vadības signāli tiktu izslēgti un uztveršanas iespēja būtu derīga, kopnes vadītājs pāriet augstas pretestības stāvoklī un uztvērējs var pārraudzīt, vai kopnē ir jauni sakaru dati.
Šajā laikā kopne ir pasīvās piedziņas stāvoklī (ja kopnei ir atbilstoša spailes pretestība, līniju A un B diferenciālais līmenis ir 0, uztvērēja izvade ir neskaidra un tā ir jutīga pret diferenciālā signāla izmaiņām līnija AB, ja nav termināla saskaņošanas, kopne ir augstas pretestības stāvoklī, un uztvērēja izeja ir nenoteikta), tāpēc tā ir neaizsargāta pret ārējiem trokšņa traucējumiem. Kad trokšņa spriegums pārsniedz ieejas signāla slieksni (tipiskā vērtība ± 200 mV), uztvērējs izvadīs datus, izraisot attiecīgo UART nederīgu datu saņemšanu, izraisot sekojošas normālas komunikācijas kļūdas; Cita situācija var rasties brīdī, kad tiek ieslēgta/izslēgta pārraides iespējošanas vadība, izraisot uztvērēja signāla izvadīšanu, kas var izraisīt arī nepareizu UART uztveršanu. Risinājums:
1) Sakaru kopnē kopnes nostiprināšanai tiek izmantota metode, kas pavelk uz augšu (A līnija) vienā un tajā pašā fāzes ievades galā un novilk (B līnija) pretējā fāzes ieejas galā, nodrošinot, ka uztvērēja izeja ir vienā līmenī. fiksēts "1" līmenis; 2) Nomainiet saskarnes ķēdi ar MAX308x sērijas interfeisa produktiem ar iebūvētu kļūdu novēršanas režīmu; 3) Likvidēšana ar programmatūras līdzekļiem, tas ir, pievienojot 2-5 sākotnējos sinhronizācijas baitus sakaru datu paketei, tikai pēc sinhronizācijas galvenes izpildes var sākties reāla datu komunikācija.
RS-485 signāla vājināšanās sakaru kabeļos
Otrs faktors, kas ietekmē signāla pārraidi, ir signāla vājināšanās kabeļa pārraides laikā. Pārraides kabeli var uzskatīt par līdzvērtīgu ķēdi, kas sastāv no sadalītās kapacitātes, sadalītās induktivitātes un pretestības kombinācijas.
Kabeļa sadalīto kapacitāti C galvenokārt ģenerē divi paralēli vītā pāra vadi. Vada pretestība šeit maz ietekmē signālu, un to var ignorēt.
Sadalītās kapacitātes ietekme uz RS-485 kopnes pārraides veiktspēju
Kabeļa sadalīto kapacitāti galvenokārt ģenerē divi paralēli vītā pāra vadi. Turklāt starp vadu un zemi ir arī sadalīta kapacitāte, ko, lai arī ļoti maza, analīzē nevar ignorēt. Sadalītās kapacitātes ietekme uz kopnes pārraides veiktspēju galvenokārt ir saistīta ar pamatsignālu pārraidi uz kopni, ko var izteikt tikai "1" un "0" veidā. Īpašā baitā, piemēram, 0x01, signāls "0" nodrošina pietiekamu sadalītā kondensatora uzlādes laiku. Taču, pienākot signālam "1", sadalītā kondensatora lādiņa dēļ nav laika izlādēties, un (Vin+) - (Vin -) - joprojām ir lielāks par 200mV. Tā rezultātā uztvērējs kļūdaini uzskata, ka tas ir "0", galu galā izraisot CRC pārbaudes kļūdas un visa datu kadra pārraides kļūdu.
Sadales ietekmes uz kopni dēļ rodas datu pārraides kļūdas, kā rezultātā samazinās kopējā tīkla veiktspēja. Ir divi veidi, kā atrisināt šo problēmu:
(1) Samazināt datu pārraides ātrumu;
(2) Izmantojiet kabeļus ar maziem sadalītiem kondensatoriem, lai uzlabotu pārvades līniju kvalitāti.
Sekojiet CF FIBERLINK, lai uzzinātu vairāk par drošības ekspertīzi!!!
Paziņojums: ir svarīgi kopīgot augstas kvalitātes saturu ar visiem. Daži raksti ir iegūti no interneta. Ja ir kādi pārkāpumi, lūdzu, informējiet mūs, un mēs tos risināsim pēc iespējas ātrāk.
Publicēšanas laiks: 06.07.2023