RS-485 ferbining en kontrôle

RS-485 is in standert dat waard earst oannommen yn de Electronic Industries Association. Oant no ta, dizze Standert behannelet de elektryske eigenskippen fan alle soarten fan ûntfangers en transmitters brûkt yn in ferskaat oan lykwichtige digitale systemen.

Wat is it?

Under saakkundigen RS-485 is in frijwat populêr namme fan de ynterface, dat wurdt in soad brûkt yn ferskate industrial proses kontrôle systemen foar it ferbinen ferskate controllers en ek in ferskaat oan oare apparaten tusken harren. It wichtichste ferskil tusken de ynterface fan 'e minste mienskiplike RS-232 is dat it jout foar de uny tagelyk fan ferskate soarten fan materiaal.

Mei help fan RS-485 wurdt fersoarge troch in hege snelheid útwikseling fan ynformaasje tusken meardere apparaten fia ien inkelde-wire kommunikaasje keppeling yn in heale-duplex modus. It wurdt in soad brûkt yn moderne yndustry yn it proses fan PCS.

It berik en de snelheid

Mei help fan dit standert wurdt berikt troch útstjoerings ynformaasje mei faasjes oant 10 Mbit / s, wylst de maksimale mooglik berik sille direkt ôfhingje fan oft de snelheid op hokker gegevens wurde oerdroegen. Sa, om derfoar te soargjen maksimum snelheid gegevens kinne wurde oerdroegen is net mear as 120 m, wylst by in snelheid fan 100 kbit / s ynformaasje wurdt útstjoerd mear as 1200 meter.

Number kombinearjen apparaat

It oantal apparaten dy't te kombinearjen de RS-485 ynterface sille direkt ôfhingje fan wat apparaat brûkt wurdt transceivers. Elts stjoerder is ûntwurpen foar de simultane kontrôle 32 troch standert ûntfangers, mar it moat wêze begrepen dat der ûntfangers, de ynfier impedance is 50%, 25% of sels lytser part fan 'e standerttaal, en yn it gefal fan it brûken fan sokke apparatuer totaal oantal apparaten sil tanimme accordingly.

Connectors en protokollen

RS-485 kabel wurdt net standerdisearre gjin bepaalde formaat data kaders of protokol. Yn de measte gefallen foardielich foar de gegevens brûkt wurde presys deselde frames, dy't brûkt RS-232, i.e. de gegevens bits, de start en stopje bits, en parity bits, as it nedich is.

kommunikaasje protokollen wurkje yn de measte moderne systemen wurdt útfierd op in "master-slave", dat wol sizze, in soarte fan apparaat op it netwurk is it liedende en nimt in ruil fersyk troch it ferstjoeren fan de inisjatyf ûnder al slaaf apparaten ferskille yn logyske adressen. De meast populêre protokol foar hjoed is Modbus RTU.

It is de muoite wurdich opskriuwen dat de RS-485 Kabel hat ek inkele spesifike soarte fan Anschlüsse of soldered, dat wol sizze, kin foarkomme clamp Anschlüsse, de DB9 en oaren.

ferbining

Meast faak, mei help fan dizze ynterface foldocht oan it lokale netwurk, dat kombinearret meardere transceivers.

It útfieren fan de RS-485 ferbining, jim moatte kinstige kombinearje mei elkoar sinjaal circuits, meastal oantsjut as A en B. Yn dat gefal wurdt de omkearing is net sa ferskriklik, gewoan ferbûn apparaten sille net wurkje.

Helpful hints

Mei help fan de RS-485 ynterface, dan moat rekken hâlden wurde ferskate skaaimerken fan syn wurk:

• De meast optimale omjouwing foar sinjaal heechspanningslieding - is in kabel fan draaide pear.
• De kabel Ends needsaaklikerwize moatte ferdrinke út mei help fan spesjalisearre terminal wjerstannen.
• Netwurk, dy't brûkt in standert of USB RS-485, moatte pave sûnder alle tûken fan de bus Mjitkunde.
• De apparaten moatte ferbûn oan de kabel triedden sa koart mooglik.

Yn dit gefal, de bêste oplossing om te pave it RS-485 ynterface, - een draaide pear, lykas it ferskilt minimally parasitêr sinjaal strieling, en hat in tige goede beskerming fan hinderjen. As de apparatuer sil wurkje ûnder ekstreem hege eksterne lûd, is it better om te brûken op in kabel, shielded draaide pear, yn kombinaasje mei de beskermjende grûn mei de kabel skyld.

oerienkomst

Troch middel fan terminal wjerstannen standert of USB RS-485 jout folsleine koördinaasje fan it iepen ein fan 'e kabel line folge troch hielendal opheffing fan de mooglikheid fan it sinjaal refleksje.

Standert ferset wjerstannen is passend karakteristike impedance fan de kabel en dy keabels dy't basearre op twynd-pair kabel, yn de measte gefallen foardielich is likernôch 100-120 ohms. Bygelyks, in frij populêr hjoed UTP-5 kabel, wurdt in soad brûkt yn Ethernet leggen proses hat de karakteristike impedance fan 100 ohms. Foar oare kabel opsjes kinne brûkt wurde en in oare denomination.

Wjerstannen, at it nedich is, kin besegele op de kabel Connector pins binne al yn 'e finale apparaat. Komselden wjerstannen wurde ynstallearre yn it apparaat, sadat de ferbining fan de wjerstannen is nedich om te ynstallearjen in springer. Yn dit gefal, as dien út it apparaat hielendal rassoglasovyvaetsya line. En om derfoar te soargjen de normale wurking fan 'e rest fan it systeem, jim moatte ferbine in bypassende pet.

sinjaal levels

RS-485 brûkt in lykwichtige circuit gegevens omrop, dat is, de spanning nivo op it sinjaal linen A en B sil fariearje yn ferset.

Troch de wei fan de sensor hy moat wurde levere yn it sinjaal nivo fan 1,5 op folle lading, en net mear as 6 yn it gefal doe't it apparaat is idling. De voltage nivo wurdt metten differentially ten opsichte fan elkoar sinjaal line.

Dêr't de ûntfanger is it minimum krige sinjaal nivo yn alle gefallen moat wêze op in nivo net minder as 200 mV.

ferpleatsing

Yn it gefal as der gjin sinjaal op it sinjaal linen, in lichte offset foarkomt, Dêryn is it ûntfanger beskerming tsjin falske stean.

Eksperts advisearje te fieren offset bytsje grutter as 200 mV, sûnt dizze wearde is in soartgelikense sône unreliability standert ynfier sinjaal. Yn dit gefal, de A keatling wurdt lutsen oan 'e positive peal fan de boarne, wylst de B keatling wurdt lutsen oan mienskiplik.

foarbyld

Yn oerienstimming mei it winske ferpleatsing en de macht oanbod spanning berekkening wurdt útfierd tsjerkegenoatskippen wjerstannen. Bygelyks, as it nedich is om te krijen de offset om 250 mV mei help fan de terminal wjerstannen R _T = 120 Ohm bei dat de boarne hat in spanning fan 12 V. Sûnt yn dit gefal de twa wjerstannen wurde ferbûn yn parallel oan elkoar en binne absolút gjin rekken lêst fan de ûntfanger kant, de bias hjoeddeistige is 0,0042 a, wylst de totale wjerstân fan de bias circuit is 2857 ohms. R _sjogge yn dit gefal sil likernôch 1400 ohms, dus jo moatte kieze wat tichtstbye denomination.

In foarbyld soe wêze 1.5 kohm wjerstannen brûkt wurdt, ûntwurpen foar de ferpleatsing, krektas in eksterne wjerstannen oant 12 volts. Boppedat, it systeem fan ús hjoeddeistige Fallen controller voeding útfier, dat is in driuwende lid yn de segment keatlings.

Fansels, der binne in protte oare embodiments fan de foaroardielen dy't brûke RS-485 converter en oare eleminten, mar yn alle gefallen, it útfieren regeling bias circuits, hâld yn gedachten dat de ienheid, dat sil wêze syn fersoargje sille wurde periodyk stillein of sels einigje it kin hielendal fuorthelle út it netwurk.

As der wurdt offset, dan it circuit kapasiteit A op hielendal liddich is posityf mei respekt om te sirkwy B, dat is in referinsjepunt doe't der in nije ynrjochting is ferbûn oan de kabel triedden sûnder Labeling.

Ynkorrekte wiring en ferdraaiïng

Performing fan boppeneamde oanrikkemedaasjes soarget foar it normale oerdracht fan elektryske sinjalen yn ferskillende punten fan it netwurk, oft brûkt as basis foar de RS-485 protokol. As it is net neikaam op syn minst in pear fan 'e easken sil ûntstean ferfoarming. De meast merkber distortions begjinne te ferskine yn 'e saak, as it gegevens taryf is mear as 1 Mbit / s, mar yn feite, sels yn it gefal fan legere Geschwindigkeiten is net oan te rieden om negearje dizze oanrikkemandaasjes, sels as it netwurk is "gewoan moaie wurken."

How to programmearje?

Under programmearring, in ferskaat oan applikaasjes dy't wurkje mei apparaten mei help fan de RS-485 splitter of oare apparaten mei dizze ynterface, jo moatte beskôgje guon wichtige punten. Hjir binne se:

• Foardat jo begjinne mei it ferstjoeren fan de dei, dan moatte perfoarst aktivearje de stjoerder. Nettsjinsteande it feit dat, neffens bepaalde boarnen, extradition kin plakfine fuort nei draaien op, guon saakkundigen advisearje initial Skoft, dy't yn de tiid sil wêze gelyk oan it persintaazje fan ien frame. Yn dit gefal, it korrekte resepsje fan it programma tiid om folslein identifisearje oergeande flaters, en bring út normalization proseduere te rieden op de dêrop folgjende gegevens resepsje.
• Nei de lêste byte fan gegevens wurdt ôfjûn, it is ek oan te rieden om pause foardat disconnecting de RS-485 apparaat. Yn it bysûnder, dat is it gefolch fan it feit dat de seriële poarte Controller faak tagelyk oanwêzich twa registers, de earste fan dat parallel oan 'e ynham en is bedoeld foar it ûntfangen fan gegevens, wylst it twadde shift útfier wurdt brûkt en foar de seriële útfier. Any interrupt transmission Controller foarme yn it gefal fan in ynfier register fan ferneatiging doe't de ynformaasje is al jûn oan de ferskowing register, mar noch net útjûn. It is foar dizze reden dat nei de útstjoering ûnderbrutsen, is it nedich om te folhâlde in bepaalde Skoft foardat disconnecting de stjoerder, dat moat wêze in tiid grutter as likernôch 0.5 bits as it frame. Út te fieren mear sekuere berekkeningen oanrikkemandearre te ûndersykjen yn detail de technyske dokumintaasje brûkt troch de seriële poarte fan 'e controller.
• Sûnt de stjoerder, ûntfanger, en mooglik, RS-485 converter is ferbûn oan ien line, eigner fan de ûntfanger sil ek ûntfange de oerdracht, fiert in eigen stjoerder. It faak gebeurt dat oan systemen karakterisearre troch samar tagong ta in line, dizze funksje wurdt brûkt yn it proses fan it kontrolearjen op collisions tusken twa transmitters. Yn konvinsjonele systemen opereare yn oerienstimming mei de "master-slave", yn de oerdracht proses is oan te rieden om folslein slute it interrupt út de ûntfanger.

Konfiguraasje "bus" format

Dit ynterface jout de mooglikheid fan kombinearjen apparaten oan de grutte fan "bus" doe't alle apparaten elkoar mei help fan ien pear draad. Yn dat gefal wurdt de kommunikaasje line ûnfrijwillich ôfpraat EOL wjerstannen op beide einen.

Te garandearjen harmonisaasje oprjochte yn dit gefal wjerstannen karakterisearre troch ferset 620 ohms. Se binne altyd ynstallearre op de earste en de lêste apparaat ferbûn oan de line. Advantageously meast moderne apparaten ek oanwêzich binnen in oerienkommende wjerstân, dy't mooglik wurde opnommen yn de line troch it ynstellen jumpers op in spesjale ynstrumint bestjoer.

Sûnt de levering steat de trui earstoan ynstallearre, is it nedich earst te se fuortsmite fan alle apparaten, respektivelik, útsein foar de earste en lêste ferbûn oan de line. De Repeater converters model S2000-PI foar elke yndividuele útfier bypassende impedance wurdt oerskeakele troch in Switch, wylst apparaten S2000-COP en karakterisearre c2000-K Integrated dźrmei impedance, wêrby de brêge, nedich foar syn ferbining is net beskikber.

Om te soargjen foar in langere line fan kommunikaasje, is it rekommandearre om te brûken spesjalisearre repeaters, transponders, oanbrocht mei folslein automatyske ferskoot rjochting.

De konfiguraasje fan in "stjer" format

Elke fêstiging yn de RS-485 linen binne net winsklik, omdat yn dit gefal is der in foldwaande sterk sinjaal ferdraaiïng, mar út in praktysk eachpunt, se kin foarkomme dat yn it gefal dat der in lytse lingte fan 'e tûken. Yn dit gefal is it net easkje de ynstallaasje fan wjerstannen op skieden tûken.

De RS-485 ferdieling systeem, dat wurdt oanstjoerd fanút it paniel, en as de lêste apparaat ferbûn oan deselde rigel, mar wurde fuorre út ferskillende boarnen, dan moatte jo kombinearje in keatling 0 alle apparaten en de ôfstânsbetsjinning yn te stean foar it ôfstimmen fan harren potinsjes. As dizze eask is net foldien, dan de remote control kin hawwe in ynstabile ferbining mei de apparaten. As de kabel is om te brûken mei ferskate twynd wire pearen, yn dit gefal foar potinsjele lykmakker circuit kin brûkt wurde hielendal fergees pear as dat nedich is. Under oare dingen, ek sa krije de mooglikheid fan it brûken fan in shielded draaide pear yn it gefal dat der gjin grûn fleanmasine.

Wat moat ik beskôgje?

Advantageously meast aktuele dy't rint troch it tried equipotential, is it lyts genôch, mar yn gefal 0 V struktueren of harsels macht boarnen wurde ferbûn oan de ferskate lokale bussen grounding potinsjele ferskil tusken ferskillende rûnten 0V kin meardere ienheden, en yn guon gefallen, sels tsientallen volts, wylst de hjoeddeiske streamend troch de potinsjele equalization circuit kin wêze hiel betsjutting. Dit is de mienskiplike oarsaak fan it feit dat der in ynstabile ferbining tusken de ôfstân en it apparaat, sadat se miskien ek ûntbrekke.

It is foar dizze reden dat jo wolle útsluten fan de mooglikheid fan grûn circuit 0 of, op syn heechst, it mealde dit keatling by guon bepaald punt. Jo moatte ek beskôgje de mooglikheid fan ûnderlinge keppeling tusken 0 en keten beskermjende ierde oanwêzich yn de apparatuer brûkt yn de OPS systeem.

Op de plakken, dêr't wurde karakterisearre troch hiel swier elektromagnetyske miljeu, jout de mooglikheid om te ferbinen it netwurk kabel fia de "shielded draaide pear". Yn dit gefal, kin wêze oanwêzich legere limyt berik, sûnt de capacitance fan de kabel is heger.