Якая канцэпцыя інтэрфейсу RS485 першая?
Карацей кажучы, гэта стандарт электрычных характарыстык, які вызначаны Асацыяцыяй тэлекамунікацыйнай прамысловасці і Альянсам электроннай прамысловасці. Лічбавая сетка сувязі, якая выкарыстоўвае гэты стандарт, можа эфектыўна перадаваць сігналы на вялікія адлегласці і ў асяроддзях з высокім электронным шумам. RS-485 дазваляе канфігураваць недарагія лакальныя сеткі і шматгаліновыя каналы сувязі.
RS485 мае два тыпу праводкі: двухправадную і чатырохправадную сістэму. Чатырохправадная сістэма можа забяспечваць толькі кропкавую сувязь і ў цяперашні час рэдка выкарыстоўваецца. У цяперашні час у асноўным выкарыстоўваецца двухправодная сістэма.
У тэхніцы слабага току сувязь RS485 звычайна выкарыстоўвае метад сувязі галоўны-падпарадкаваны, гэта значыць адзін хост з некалькімі падпарадкаванымі.
Калі вы глыбока разумееце RS485, вы ўбачыце, што ўнутры сапраўды шмат ведаў. Такім чынам, мы абярэм некаторыя пытанні, якія мы звычайна разглядаем пры слабым электрычнасці, каб усе вывучылі і зразумелі.
Электрычныя правілы RS-485
У сувязі з развіццём RS-485 з RS-422 многія электрычныя правілы RS-485 падобныя на RS-422. Калі прынята збалансаваная перадача, да лініі перадачы неабходна падключыць тэрмінальныя рэзістары. RS-485 можа выкарыстоўваць двухправадны і чатырохправадны метады, а двухправадная сістэма можа дасягнуць сапраўднай шматкропкавай двухнакіраванай сувязі, як паказана на малюнку 6.
Пры выкарыстанні чатырохправаднога злучэння, напрыклад, RS-422, можна дасягнуць толькі сувязі кропка-кропка, гэта значыць можа быць толькі адна галоўная прылада, а астатнія з'яўляюцца падпарадкаванымі. Тым не менш, ён мае паляпшэнні ў параўнанні з RS-422 і можа падключаць да шыны яшчэ 32 прылады, незалежна ад чатырох- або двух-праваднога спосабу злучэння.
Выходнае напружанне ў агульным рэжыме RS-485 знаходзіцца ў дыяпазоне ад -7 В да +12 В, а мінімальны ўваходны супраціў прымача RS-485 складае 12 кОм; Драйвер RS-485 можа прымяняцца ў сетках RS-422. RS-485, як і RS-422, мае максімальную адлегласць перадачы прыблізна 1219 метраў і максімальную хуткасць перадачы 10 Мбіт/с. Даўжыня збалансаванай вітай пары зваротна прапарцыйная хуткасці перадачы, і ўказаная максімальная даўжыня кабеля можа быць выкарыстана толькі пры хуткасці ніжэй за 100 кбіт/с. Самая высокая хуткасць перадачы можа быць дасягнута толькі на вельмі кароткай адлегласці. Як правіла, максімальная хуткасць перадачы вітай пары даўжынёй 100 метраў складае ўсяго 1 Мбіт/с. RS-485 патрабуе двух тэрмінальных рэзістараў са значэннем супраціву, роўным характарыстычнаму супраціўленню кабеля перадачы. Пры перадачы на прастакутную адлегласць няма неабходнасці ў тэрмінальным рэзістары, які звычайна не патрабуецца ніжэй за 300 метраў. Нагрузачны рэзістар падлучаны на абодвух канцах шыны перадачы.
Ключавыя моманты для сеткавага ўсталявання RS-422 і RS-485
RS-422 можа падтрымліваць 10 вузлоў, у той час як RS-485 падтрымлівае 32 вузлы, таму некалькі вузлоў утвараюць сетку. Тапалогія сеткі звычайна прымае структуру шыны, якая адпавядае тэрміналу, і не падтрымлівае кальцавую або зорную сетку. Пры пабудове сеткі варта звярнуць увагу на наступныя моманты:
1. У якасці шыны выкарыстоўвайце кабель вітая пара і злучайце кожны вузел паслядоўна. Даўжыня выходнай лініі ад шыны да кожнага вузла павінна быць як мага меншай, каб мінімізаваць уплыў адлюстраванага сігналу ў выходнай лініі на сігнал шыны.
2. Неабходна звяртаць увагу на бесперапыннасць характарыстыкі імпедансу шыны, і пры класіфікацыі разрываў імпедансу будзе адбывацца адлюстраванне сігналу. Наступныя сітуацыі могуць лёгка прывесці да гэтага разрыву: у розных секцыях шыны выкарыстоўваюцца розныя кабелі, або занадта шмат прыёмаперадатчыкаў, устаноўленых побач на пэўным участку шыны, або занадта доўгія разгалінаванні выходзяць на шыну.
Карацей кажучы, у якасці шыны павінен быць прадастаўлены адзіны бесперапынны сігнальны канал.
Як улічыць даўжыню кабеля перадачы пры выкарыстанні інтэрфейсу RS485?
Адказ: пры выкарыстанні інтэрфейсу RS485 максімальная даўжыня кабеля, дазволеная для перадачы сігналу даных ад генератара да нагрузкі на пэўнай лініі перадачы, з'яўляецца функцыяй хуткасці сігналу даных, якая ў асноўным абмежавана скажэннем сігналу і шумам. Крывая ўзаемасувязі паміж максімальнай даўжынёй кабеля і хуткасцю сігналу, паказаная на наступным малюнку, атрымана з выкарыстаннем тэлефоннага кабеля з меднай жылай 24 AWG (з дыяметрам провада 0,51 мм) з абыходнай ёмістасцю паміж лініямі 52,5 ПФ/М, і супраціў нагрузкі клемы 100 Ом.
Калі хуткасць сігналу перадачы дадзеных зніжаецца ніжэй за 90 Кбіт/с, пры ўмове максімальна дапушчальнай страты сігналу ў 6 дБВ, даўжыня кабеля абмяжоўваецца 1200 М. Фактычна, крывая на малюнку вельмі кансерватыўная, і пры практычным выкарыстанні можна дасягнуць даўжыні кабеля, якая перавышае яе.
Пры выкарыстанні кабеляў з розным дыяметрам правадоў. Атрыманая максімальная даўжыня кабеля розная. Напрыклад, калі хуткасць сігналу перадачы дадзеных складае 600 Кбіт/с і выкарыстоўваецца кабель 24AWG, з малюнка відаць, што максімальная даўжыня кабеля складае 200 м. Калі выкарыстоўваецца кабель 19AWG (з дыяметрам дроту 0,91 мм), даўжыня кабеля можа перавышаць 200 м; Калі выкарыстоўваецца кабель 28AWG (з дыяметрам дроту 0,32 мм), даўжыня кабеля можа быць менш за 200 м.
Як дасягнуць шматкропкавай сувязі RS-485?
Адказ: Толькі адзін перадатчык можа адпраўляць па шыне RS-485 у любы час. Паўдуплексны рэжым, толькі з адным галоўным падпарадкаваным. Поўны дуплексны рэжым, галоўная станцыя можа заўсёды адпраўляць, а падпарадкаваная станцыя можа мець толькі адну адпраўку. (Кантралюецца і DE)
Пры якіх умовах для сувязі праз інтэрфейс RS-485 трэба выкарыстоўваць супастаўленне тэрміналаў? Як вызначыць значэнне супраціву? Як наладзіць клеммавыя адпаведныя рэзістары?
Адказ: пры перадачы сігналу на вялікія адлегласці, як правіла, неабходна падключыць клеммны адпаведны рэзістар на прыёмным канцы, каб пазбегнуць адлюстравання сігналу і рэха. Значэнне супраціву ўзгаднення клемы залежыць ад характарыстык імпедансу кабеля і не залежыць ад даўжыні кабеля.
RS-485 звычайна выкарыстоўвае вітую пару (экранаваную або неэкранаваную) з супрацівам на клемах звычайна ад 100 да 140 Ом, з тыповым значэннем 120 Ом. У рэальнай канфігурацыі адзін канцавы рэзістар падлучаны да кожнага з двух канцавых вузлоў кабеля, бліжэйшага і самага далёкага, у той час як вузел пасярэдзіне нельга падключаць да канцавога рэзістара, інакш узнікнуць памылкі сувязі.
Чаму інтэрфейс RS-485 усё яшчэ мае выхад дадзеных з прымача, калі сувязь спынена?
Адказ: паколькі RS-485 патрабуе, каб усе сігналы кіравання ўключэння перадачы былі адключаны, а ўключэнне прыёму было сапраўдным пасля адпраўкі даных, драйвер шыны пераходзіць у стан высокага супраціву, і прымач можа кантраляваць, ці ёсць на шыне новыя даныя сувязі.
У гэты час шына знаходзіцца ў стане пасіўнага прывада (калі шына мае супраціўленне клемы, дыферэнцыяльны ўзровень ліній A і B роўны 0, выхад прымача нявызначаны, і ён адчувальны да змены дыферэнцыяльнага сігналу на лінія AB; калі клемы не супадаюць, шына знаходзіцца ў стане высокага імпедансу, а выхад прымача няпэўны), таму ён уразлівы да знешніх шумавых перашкод. Калі напружанне шуму перавышае парогавае значэнне ўваходнага сігналу (тыповае значэнне ± 200 мВ), прыёмнік будзе выводзіць даныя, у выніку чаго адпаведны UART будзе атрымліваць недапушчальныя даныя, выклікаючы наступныя звычайныя памылкі сувязі; Іншая сітуацыя можа адбыцца ў момант уключэння/выключэння кіравання ўключэннем перадачы, у выніку чаго прыёмнік выдае сігнал, які таксама можа выклікаць няправільны прыём UART. рашэнне:
1) На камунікацыйнай шыне метад падцягвання (лінія A) на адным і тым жа канцы ўваходу фазы і пацягвання ўніз (лінія B) на супрацьлеглым канцы ўваходу фазы выкарыстоўваецца для заціску шыны, гарантуючы, што выхад прымача знаходзіцца на фіксаваны ўзровень «1»; 2) Замяніць схему інтэрфейсу прадуктамі серыі MAX308x з убудаваным рэжымам прадухілення няспраўнасцяў; 3) Выключэнне з дапамогай праграмнага забеспячэння, гэта значыць, даданне 2-5 пачатковых байтаў сінхранізацыі ў пакет даных сувязі, толькі пасля таго, як загаловак сінхранізацыі выкананы, можа пачацца рэальная перадача дадзеных.
Аслабленне сігналу RS-485 у кабелях сувязі
Другім фактарам, які ўплывае на перадачу сігналу, з'яўляецца згасанне сігналу падчас кабельнай перадачы. Кабель перадачы можна разглядаць як эквівалентную схему, якая складаецца з камбінацыі размеркаванай ёмістасці, размеркаванай індуктыўнасці і супраціву.
Размеркаваная ёмістасць C кабеля ў асноўным ствараецца двума паралельнымі правадамі вітай пары. Супраціў провада практычна не ўплывае на сігнал і яго можна праігнараваць.
Уплыў размеркаванай ёмістасці на прадукцыйнасць перадачы па шыне RS-485
Размеркаваная ёмістасць кабеля ў асноўным ствараецца двума паралельнымі правадамі вітай пары. Акрамя таго, існуе таксама размеркаваная ёмістасць паміж провадам і зямлёй, якую, хоць і вельмі невялікую, нельга ігнараваць пры аналізе. Уплыў размеркаванай ёмістасці на прадукцыйнасць перадачы па шыне ў асноўным абумоўлены перадачай фундаментальных сігналаў па шыне, якія можна выказаць толькі спосабамі «1» і «0». У спецыяльным байце, такім як 0x01, сігнал "0" забяспечвае дастатковы час зарадкі для размеркаванага кандэнсатара. Аднак, калі паступае сігнал "1", з-за зарада ў размеркаваным кандэнсатары няма часу для разрадкі, і (Vin+) - (Vin -) - усё яшчэ перавышае 200 мВ. Гэта прыводзіць да таго, што атрымальнік памылкова лічыць, што гэта "0", што ў канчатковым выніку прыводзіць да памылак праверкі CRC і памылкі перадачы ўсяго кадра даных.
З-за ўплыву размеркавання па шыне ўзнікаюць памылкі перадачы даных, што прыводзіць да зніжэння агульнай прадукцыйнасці сеткі. Ёсць два спосабу вырашыць гэтую праблему:
(1) Паменшыць хуткасць перадачы дадзеных;
(2) Каб палепшыць якасць ліній перадачы, выкарыстоўвайце кабелі з невялікімі размеркаванымі кандэнсатарамі.
Сачыце за CF FIBERLINK, каб даведацца больш аб экспертызе бяспекі!!!
Заява: важна дзяліцца якасным кантэнтам з усімі. Некаторыя артыкулы ўзяты з Інтэрнэту. Калі ёсць якія-небудзь парушэнні, калі ласка, паведаміце нам, і мы разбярэмся з імі як мага хутчэй.
Час публікацыі: 6 ліпеня 2023 г