Što je prvo koncept RS485 sučelja?
Ukratko, to je standard za električne karakteristike, koji je definiran od strane Udruge telekomunikacijske industrije i Saveza elektroničke industrije. Digitalna komunikacijska mreža koja koristi ovaj standard može učinkovito prenositi signale na velike udaljenosti iu okruženjima s visokim elektroničkim šumom. RS-485 omogućuje konfiguriranje jeftinih lokalnih mreža i komunikacijskih veza s više grana.
RS485 ima dvije vrste ožičenja: dvožilni sustav i četverožilni sustav. Četverožični sustav može postići samo komunikaciju od točke do točke i sada se rijetko koristi. Trenutno se uglavnom koristi dvožilni sustav ožičenja.
U inženjeringu slabe struje RS485 komunikacija općenito usvaja metodu komunikacije master-slave, to jest, jedan host s više slave.
Ako imate duboko razumijevanje RS485, vidjet ćete da je unutra doista puno znanja. Stoga ćemo odabrati neka pitanja koja obično razmatramo kod slabe struje kako bi ih svi naučili i razumjeli.
RS-485 električni propisi
Zbog razvoja RS-485 iz RS-422, mnogi električni propisi RS-485 slični su RS-422. Ako se usvoji balansirani prijenos, završni otpornici moraju biti spojeni na dalekovod. RS-485 može prihvatiti dvožične i četverožične metode, a dvožilni sustav može postići pravu dvosmjernu komunikaciju s više točaka, kao što je prikazano na slici 6.
Kada se koristi četverožična veza, poput RS-422, može se ostvariti samo komunikacija od točke do točke, to jest, može postojati samo jedan glavni uređaj, a ostali su podređeni uređaji. Međutim, ima poboljšanja u usporedbi s RS-422 i može spojiti još 32 uređaja na sabirnicu bez obzira na četverožičnu ili dvožilnu metodu spajanja.
Izlazni napon zajedničkog načina rada RS-485 je između -7V i +12V, a minimalna ulazna impedancija RS-485 prijemnika je 12k; RS-485 drajver može se primijeniti u RS-422 mrežama. RS-485, kao i RS-422, ima najveću udaljenost prijenosa od približno 1219 metara i maksimalnu brzinu prijenosa od 10 Mb/s. Duljina balansirane upredene parice obrnuto je proporcionalna brzini prijenosa, a navedena najveća duljina kabela može se koristiti samo kada je brzina manja od 100 kb/s. Najveća brzina prijenosa može se postići samo na vrlo maloj udaljenosti. Općenito, maksimalna brzina prijenosa 100 metara duge upletene parice je samo 1Mb/s. RS-485 zahtijeva dva završna otpornika s vrijednošću otpora jednakom karakterističnoj impedanciji prijenosnog kabela. Kod odašiljanja na pravokutnu udaljenost, nema potrebe za završnim otpornikom, koji općenito nije potreban ispod 300 metara. Završni otpornik spojen je na oba kraja prijenosne sabirnice.
Ključne točke za mrežnu instalaciju RS-422 i RS-485
RS-422 može podržati 10 čvorova, dok RS-485 podržava 32 čvora, tako da više čvorova čini mrežu. Mrežna topologija općenito prihvaća strukturu sabirnice usklađene s terminalom i ne podržava prstenaste ili zvjezdaste mreže. Prilikom izgradnje mreže potrebno je obratiti pozornost na sljedeće točke:
1. Koristite kabel s upredenom paricom kao sabirnicu i povežite svaki čvor u seriju. Duljina odlazne linije od sabirnice do svakog čvora treba biti što kraća kako bi se smanjio utjecaj reflektiranog signala u odlaznoj liniji na signal sabirnice.
2. Treba obratiti pozornost na kontinuitet karakteristične impedancije sabirnice, a kod Klasifikacije diskontinuiteta impedancije doći će do refleksije signala. Sljedeće situacije mogu lako dovesti do ovog diskontinuiteta: različiti dijelovi sabirnice koriste različite kabele, ili postoji previše primopredajnika instaliranih blizu jedan uz drugog na određenom dijelu sabirnice, ili su preduge grane vodova dovedene do sabirnice.
Ukratko, jedan, kontinuirani signalni kanal trebao bi biti osiguran kao sabirnica.
Kako uzeti u obzir duljinu kabela za prijenos pri korištenju RS485 sučelja?
Odgovor: Kada se koristi RS485 sučelje, maksimalna duljina kabela dopuštena za prijenos podatkovnog signala od generatora do opterećenja na određenom prijenosnom vodu je funkcija brzine podatkovnog signala, koja je uglavnom ograničena izobličenjem signala i šumom. Krivulja odnosa između maksimalne duljine kabela i brzine signala prikazana na sljedećoj slici dobivena je korištenjem telefonskog kabela s upredenom paricom od 24 AWG bakrene jezgre (s promjerom žice od 0,51 mm), s kapacitetom premosnice između linija od 52,5 PF/M, i otpor opterećenja terminala od 100 ohma.
Kada se brzina podatkovnog signala smanji ispod 90Kbit/S, uz pretpostavku maksimalnog dopuštenog gubitka signala od 6dBV, duljina kabela je ograničena na 1200M. Zapravo, krivulja na slici je vrlo konzervativna, au praktičnoj uporabi moguće je postići duljinu kabela veću od nje.
Pri uporabi kabela s različitim promjerima žice. Dobivena najveća duljina kabela je različita. Na primjer, kada je brzina podatkovnog signala 600 Kbit/S i koristi se kabel od 24 AWG, sa slike se može vidjeti da je maksimalna duljina kabela 200 m. Ako se koristi kabel 19AWG (s promjerom žice od 0,91 mm), duljina kabela može biti veća od 200 m; Ako se koristi kabel 28AWG (s promjerom žice od 0,32 mm), duljina kabela može biti manja od 200 m.
Kako postići komunikaciju s više točaka RS-485?
Odgovor: Samo jedan odašiljač može slati na RS-485 sabirnici u bilo kojem trenutku. Half duplex način rada, sa samo jednim master slave. Full duplex mod, glavna stanica može slati uvijek, a slave stanica može imati samo jedno slanje. (Pod kontrolom i DE)
Pod kojim uvjetima se podudaranje terminala mora koristiti za komunikaciju RS-485 sučelja? Kako odrediti vrijednost otpora? Kako konfigurirati odgovarajuće otpornike terminala?
Odgovor: U prijenosu signala na velike udaljenosti općenito je potrebno spojiti otpornik za usklađivanje terminala na prijemnom kraju kako bi se izbjegla refleksija signala i jeka. Vrijednost otpora prilagodbe terminala ovisi o karakteristikama impedancije kabela i neovisna je o duljini kabela.
RS-485 općenito koristi veze s upletenim parovima (oklopljene ili neoklopljene), s otporom terminala obično između 100 i 140 Ω, s tipičnom vrijednošću od 120 Ω. U stvarnoj konfiguraciji, jedan terminalni otpornik je spojen na svaki od dva terminalna čvora kabela, najbliži i najudaljeniji, dok se čvor u sredini ne može spojiti na terminalni otpornik, inače će doći do komunikacijskih grešaka.
Zašto RS-485 sučelje još uvijek ima izlaz podataka iz prijemnika kada je komunikacija zaustavljena?
Odgovor: Budući da RS-485 zahtijeva da svi kontrolni signali za omogućavanje prijenosa budu isključeni i da je omogućen prijem valjan nakon slanja podataka, vozač sabirnice ulazi u stanje visokog otpora i prijamnik može pratiti ima li novih komunikacijskih podataka na sabirnici.
U ovom trenutku, sabirnica je u stanju pasivnog pogona (ako sabirnica ima odgovarajući otpor terminala, diferencijalna razina linija A i B je 0, izlaz prijemnika je nesiguran i osjetljiv je na promjenu diferencijalnog signala na linija AB; ako nema podudaranja terminala, sabirnica je u stanju visoke impedancije, a izlaz prijemnika je nesiguran), tako da je osjetljiv na vanjske smetnje. Kada napon šuma prijeđe prag ulaznog signala (tipična vrijednost ± 200 mV), prijemnik će poslati podatke, uzrokujući da odgovarajući UART primi nevažeće podatke, uzrokujući kasnije normalne komunikacijske pogreške; Druga situacija može se dogoditi u trenutku kada se uključi/isključi kontrola omogućavanja prijenosa, uzrokujući da prijamnik emitira signal, što također može uzrokovati netočan prijem UART-a. Otopina:
1) Na komunikacijskoj sabirnici, metoda povlačenja prema gore (linija A) na istom kraju ulaza faze i povlačenja prema dolje (linija B) na kraju ulaza suprotne faze koristi se za stezanje sabirnice, osiguravajući da je izlaz prijemnika na fiksna razina "1"; 2) Zamijenite krug sučelja s proizvodima sučelja serije MAX308x s ugrađenim načinom za sprječavanje greške; 3) Softverskim uklanjanjem, odnosno dodavanjem 2-5 početnih sinkronizacijskih bajtova unutar komunikacijskog paketa podataka, tek nakon što se ispuni sinkronizacijsko zaglavlje može započeti prava podatkovna komunikacija.
Slabljenje signala RS-485 u komunikacijskim kabelima
Drugi faktor koji utječe na prijenos signala je slabljenje signala tijekom kabelskog prijenosa. Prijenosni kabel može se promatrati kao ekvivalentni krug sastavljen od kombinacije raspodijeljenog kapaciteta, raspodijeljenog induktiviteta i otpora.
Distribuirani kapacitet C kabela uglavnom generiraju dvije paralelne žice upredene parice. Otpor žice ovdje ima mali utjecaj na signal i može se zanemariti.
Utjecaj raspodijeljenog kapaciteta na performanse prijenosa RS-485 sabirnice
Distribuiranu kapacitivnost kabela uglavnom generiraju dvije paralelne žice upletene parice. Osim toga, postoji i raspoređeni kapacitet između žice i mase, koji se, iako vrlo mali, ne može zanemariti u analizi. Utjecaj raspodijeljenog kapaciteta na performanse prijenosa sabirnice uglavnom je posljedica prijenosa osnovnih signala na sabirnici, koji se mogu izraziti samo na načine "1" i "0". U posebnom bajtu, kao što je 0x01, signal "0" omogućuje dovoljno vremena punjenja za distribuirani kondenzator. Međutim, kada stigne signal "1", zbog naboja u raspodijeljenom kondenzatoru, nema vremena za pražnjenje, a (Vin+) - (Vin -) - je još uvijek veći od 200mV. To dovodi do toga da prijamnik pogrešno vjeruje da je "0", što u konačnici dovodi do pogrešaka pri provjeri CRC-a i pogreške prijenosa cijelog okvira podataka.
Zbog utjecaja distribucije na sabirnicu dolazi do grešaka u prijenosu podataka, što rezultira smanjenjem ukupne performanse mreže. Postoje dva načina za rješavanje ovog problema:
(1) Smanjite Baud prijenosa podataka;
(2) Koristite kabele s malim raspodijeljenim kondenzatorima za poboljšanje kvalitete prijenosnih vodova.
Slijedite CF FIBERLINK kako biste saznali više o sigurnosnoj stručnosti!!!
Izjava: Dijeljenje visokokvalitetnog sadržaja sa svima je važno. Neki članci su preuzeti s interneta. Ako postoje bilo kakvi prekršaji, molimo da nas obavijestite i mi ćemo ih riješiti u najkraćem mogućem roku.
Vrijeme objave: 6. srpnja 2023