RS-485-anslutning och kontroll

RS-485 är en standard som först antogs i Electronic Industries Association. Hittills denna standard behandlar de elektriska egenskaperna hos alla typer av mottagare och sändare som används i en mängd olika balanserade digitala system.

Vad är det?

Bland experter RS-485 är en ganska populärt namn av gränssnittet, som ofta används i olika industriella processkontrollsystem för anslutning av flera regulatorer samt en mängd andra enheter mellan dem. Den största skillnaden mellan gränssnittet av de minst vanliga RS-232 är att det ger för unionen samtidigt av flera typer av utrustning.

Med användning av RS-485 tillhandahålls av en höghastighets utbyte av information mellan flera enheter genom en enkelvirakommunikationslänk i ett halv-duplex. Den används ofta i den moderna industrin i processen för PCS.

Intervallet och hastighet

Med hjälp av denna standard uppnås sänder informationen i hastigheter upp till 10 Mbit / s, medan den maximala möjliga området kommer direkt beroende av den hastighet med vilken data överförs. Således, för att säkerställa maximal hastighetsdata kan överföras inte är mer än 120 m, medan vid en hastighet av 100 kbit / s informationen sänds mer än 1200 meter.

Antal kombineringsenheten

Antalet enheter som kan kombinera den RS-485-gränssnitt kommer att direkt att bero på vilken anordning som används sändtagare. Varje sändare är avsedd för samtidig styrning 32 genom standardmottagare, men det skall förstås att det finns mottagare, är ingångsimpedansen 50%, 25% eller ännu mindre del av standarden, och i fallet med användning av sådan utrustning totala antalet enheter kommer att öka i enlighet därmed.

Anslutningar och protokoll

RS-485-kabeln är inte standardiserad några säkra dataformat ramar eller protokoll. I de flesta fall fördelaktiga för de data som används är exakt samma ramar, som använder RS-232, dvs databitarna, start och stoppbitar och paritetsbitar, om nödvändigt.

kommunikationsprotokoll arbetar i de flesta moderna system utförs på en "master-slave", det vill säga en viss sorts enhet i nätverket den ledande och antar ett utbyte begäran genom att sända initiativet bland alla slavanordningar skiljer sig logiska adresser. De mest populära protokoll för idag är Modbus RTU.

Det är värt att notera att RS-485-kabel har också vissa specifika typ av kontakter eller lödas, det vill säga kan uppstå klämkontakter, DB9 och andra.

förbindelse

Oftast använder detta gränssnitt möter det lokala nätverket, som kombinerar flera sändtagare.

Genomförande av RS-485-anslutning, måste du skickligt kombinera med varandra signalkretsar, som vanligtvis kallas A och B. I detta fall är återföring inte så fruktansvärt, kommer helt enkelt anslutna enheter inte fungerar.

användbara tips

Med hjälp av RS-485-gränssnittet, bör du ta hänsyn till flera funktioner i sitt arbete:

• Den mest optimal miljö för signalöverföring - är en kabel av tvinnat par.
• Kabeländarna nödvändigtvis överrösta med hjälp av specialiserade terminalmotstånd.
• Network, som använder en standard eller USB RS-485, bör bana utan grenar av busstopologin.
• Anordningarna måste anslutas till kabeltrådar så korta som möjligt.

I detta fall, att den bästa lösningen för att bereda RS-485-gränssnitt, - ett tvinnat par, som den skiljer sig minimalt parasitsignalstrålning, och har ett mycket bra skydd mot störningar. Om utrustningen kommer att fungera under extremt hög externt buller, är det bättre att använda en kabel, partvinnad, i kombination med skyddsjord med kabelskärmen.

överenskommelse

Med hjälp av avslutningsmotstånd standard eller USB RS-485 ger fullständig koordination av den öppna änden av kabellinjen följt av fullständigt eliminera möjligheten till signalreflektion.

Standardmotstånds resistorer är lämplig karaktäristiska impedansen hos kabeln och de kablar som är baserade på partvinnad kabel, i de flesta fall, är ett fördelaktigt ca 100-120 ohm. Till exempel kan en ganska populär idag UTP-5-kabel, ofta används i Ethernet om processen har den karakteristiska impedansen hos 100 ohm. För andra kabel alternativ kan användas och någon annan valör.

Resistorer, om nödvändigt, kan förseglas på kabel-anslutningsstift de redan är i den slutliga anordningen. Sällan motstånd är installerade i enheten, så att anslutningen av motståndet är nödvändigt att installera en bygel. I det här fallet, om det görs av enheten helt rassoglasovyvaetsya linje. Och för att säkerställa normal drift av resten av systemet, måste du ansluta en matchande mössa.

signalnivåer

RS-485 använder en balanserad krets datasändning, det vill säga, spänningsnivåerna på signalledningarna A och B kommer att variera i opposition.

Med hjälp av sensorn bör tillhandahållas i signalnivån hos 1,5 vid full belastning, och inte mer än 6 i det fall när anordningen går på tomgång. Spänningsnivån mäts differentiellt i förhållande till varandra signalledningen.

Där mottagaren är den minsta mottagna signalnivån i varje fall bör vara en nivå som inte är mindre än 200 mV.

förskjutning

I det fall då det inte finns någon signal vid signalledningarna, en liten offset inträffar, vilket säkrar mottagaren skydd mot falska positiva.

Experter rekommenderar att utföra offset något större än 200 mV, eftersom detta värde är en motsvarande zon otillförlitlighet standard insignal. I detta fall, är A-kedjan dras till den positiva polen hos källan, medan B-kedjan dras för att gemensamt.

exempel

I enlighet med den önskade förskjutningen och spänningsberäknings strömförsörjning utförs valörer resistorer. Till exempel, om det är nödvändigt för att erhålla förskjutningen vid 250 mV med användning av de terminala motstånden R _T = 120 ohm att källan har en spänning av 12 V. Eftersom i detta fall de två motstånden är anslutna parallellt med varandra och är absolut inte hänsyn till belastning på mottagarsidan, är förspänningsströmmen 0,0042 a, medan den totala resistansen hos förspänningskretsen är 2857 ohm. R _se i detta fall kommer att vara cirka 1400 ohm, så du måste välja någon närmaste valör.

Ett exempel skulle vara 1,5 kohm motstånd används, utformad för förskjutningen, liksom ett externt motstånd till 12 volt. Dessutom, i vårt nuvarande system controller frikopplade nätdelens utgång, som är en drivande del i kedjorna segment.

Naturligtvis finns det många andra utföringsformer av förspänningen som använder RS-485-omvandlare och andra element men i alla fall, att genomföra arrangemang förspänningskretsar, är den det nödvändigt att ta hänsyn till det faktum att området, som kommer att ge den, kommer att periodiskt stänga av eller till och med sluta det kan tas bort helt från nätverket.

Om det är förskjuten, så kommer kretskapacitet A på helt tomgång är positiv i förhållande till kretsen B, som är en referenspunkt när en ny enhet ansluts till kabeltrådar utan märkning.

Felaktig kabeldragning och distorsion

Att utföra de ovanstående rekommendationer medger för normal överföring av elektriska signaler i olika punkter i nätet, om de används som grund för RS-485-protokollet. Om det inte är uppfyllt åtminstone några av de krav som uppstår distorsion. De mest märkbara snedvridningar börjar dyka upp i fallet om datahastigheten är mer än 1 Mbit / s, men i själva verket även vid lägre hastigheter rekommenderas inte att ignorera dessa rekommendationer, även om nätverket är "bara fina verk."

Hur man programmerar?

Under programmering, en mängd olika tillämpningar som arbetar med enheter med hjälp av RS-485 splitter eller andra enheter med detta gränssnitt, måste du överväga några viktiga punkter. Här är de:

• Innan du börjar skicka frågan, måste du nödvändigtvis aktivera sändaren. Trots det faktum att, enligt vissa källor kan utlämning ske omedelbart efter påslagning, vissa experter rekommenderar initiala paus, som med tiden kommer att vara lika med hastigheten för en ram. I detta fall korrekt mottagning av tidsprogram för att fullt ut identifiera övergående fel och utföra normaliseringsprocedur för att förbereda för den efterföljande datamottagning.
• Efter den sista byten av data utfärdas, är det också rekommenderat att pausa innan du kopplar bort RS-485-enhet. I synnerhet, är detta beroende på det faktum att den seriella portstyrenheten ofta samtidigt närvarande två register, av vilka den första är parallell med inloppet och är avsett för mottagning av data, medan den andra växlings utsignal används och för den seriella utgången. Någon avbrottstransmissionsstyrenhet bildad i fallet med ett ingångsregister av förstörelse när informationen redan har tillhandahållits till skiftregistret, men har ännu inte utfärdats. Det är av denna anledning som efter sändningen avbryts, är det nödvändigt att upprätthålla en viss paus innan frånkoppling av sändaren, som bör vara en tid som är större än ca 0,5 bitar än ramen. För att utföra mer exakta beräkningar rekommenderas att i detalj granska den tekniska dokumentationen som används av serieport styrenheten.
• Eftersom sändare, mottagare, och eventuellt, är RS-485-omvandlare ansluten till en enda ledning, äger mottagaren kommer att uppfatta som överföring som utförs av dess egen sändare. Det händer ofta att i system som kännetecknas av random access till en linje, är den här funktionen används i processen för kontroll av kollisioner mellan två sändare. I konventionella system som arbetar i enlighet med det "master-slave", i överföringsprocessen rekommenderas att stänga helt avbrottet från mottagaren.

Configuration "bus" format

Detta gränssnitt erbjuder möjligheten att kombinera anordningar till storleken på "buss" när alla enheter tillsammans med användning av ett enda par av trådar. I detta fall är kommunikationsledningen obligatoriskt överenskomna EOL motstånd i båda ändar.

Att säkerställa harmonisering etablerad i detta fall resistorer som kännetecknas av motstånd 620 ohm. De är alltid installeras på den första och sista enheten är ansluten till linjen. Fördel mest moderna enheter även är närvarande inuti en matchande motstånd, som valfritt kan inkluderas i linjen genom att ställa in byglarna på ett särskilt instrument ombord.

Eftersom leveranstillståndet bygeln ursprungligen installerats är det nödvändigt först för att ta bort dem från alla enheter, respektive, med undantag för den första och sista ansluten till linjen. Den repeater omvandlare modell S2000-PI för varje enskild utgång anpassningsimpedans omkopplas av en omkopplare, medan anordningar S2000-COP och känne C2000-K integrerade avslutande impedans, varigenom bryggan, som är nödvändig för dess anslutning inte är tillgänglig.

I syfte att säkerställa en längre linje för kommunikation, är det rekommenderat att använda specialiserade repeaters, transpondrar, monterade med helautomatisk växling riktning.

Konfigurationen av en "stjärna" format

Någon gren i RS-485-linjer är inte önskvärda, eftersom i detta fall det finns en tillräckligt stark signal distorsion, men ur praktisk synpunkt, kan de förhindra att i händelse av att det finns en liten längd av grenarna. I det här fallet inte kräver installation av motstånd på separata grenar.

RS-485 distributionssystem, som styrs från panelen, och om den sista enheten som är ansluten till samma linje, men matas från olika källor, måste du kombinera en kedja 0 alla anordningarna och fjärrkontrollen för att säkerställa inriktningen av sina potentialer. Om detta krav inte uppfylls, då fjärrkontrollen kan ha en instabil anslutning till enheterna. Om kabeln skall användas med flera tvinnade trådpar, i detta fall för potentiell utjämningskretsen kan användas helt gratis par vid behov. Bland annat också ger möjlighet att använda en skärmad tvinnad i händelse av att det inte finns någon jordplan.

Vad ska jag tänka på?

Med fördel så aktuella som passerar genom viran potential, den är liten nog, men i fall 0 V-enheter eller själva strömkällor är anslutna till de flera lokala bussar jordpotentialskillnad mellan olika kretsar 0V kan vara flera enheter, och i vissa fall, till och med tiotals volt, medan strömmen som flyter genom den potentialutjämningskretsen kan vara ganska betydande. Detta är den vanligaste orsaken till det faktum att det är en instabil koppling mellan fjärrkontrollen och enheten, så att de kan även misslyckas.

Det är av denna anledning som du vill utesluta möjligheten att jordkretsen 0 eller på sin höjd till jord denna kedja vid någon viss punkt. Du måste också överväga möjligheten att sammankopplingen mellan 0 och kedja skyddsjord förekommer i utrustning som används i OPS-systemet.

Vid platserna, vilka kännetecknas av ganska tung elektromagnetisk miljö, ger möjlighet att ansluta nätverkskabeln genom "partvinnad". I detta fall, kan det vara närvarande nedre gräns intervall, eftersom kapacitansen hos kabeln är högre.