Šta je prvo koncept RS485 interfejsa?
Ukratko, to je standard za električne karakteristike, koji su definirali Udruženje telekomunikacijske industrije i Savez elektroničke industrije. Digitalna komunikaciona mreža koja koristi ovaj standard može efikasno prenositi signale na velike udaljenosti iu okruženjima sa visokim elektronskim šumom. RS-485 omogućava konfigurisanje jeftinih lokalnih mreža i višestrukih komunikacijskih veza.
RS485 ima dvije vrste ožičenja: dvožični sistem i četverožični sistem. Četvorožični sistem može postići samo komunikaciju od tačke do tačke i sada se rijetko koristi. Trenutno se najčešće koristi dvožični sistem ožičenja.
U inženjeringu sa slabom strujom, RS485 komunikacija generalno usvaja metod komunikacije master-slave, to jest, jedan host sa više slave-ova.
Ako imate duboko razumijevanje RS485, otkrit ćete da unutra zaista postoji mnogo znanja. Stoga ćemo izabrati neka pitanja koja obično razmatramo u slaboj struji kako bi ih svi naučili i razumjeli.
RS-485 Električni propisi
Zbog razvoja RS-485 od RS-422, mnogi električni propisi RS-485 su slični RS-422. Ako se usvoji balansirani prijenos, završni otpornici moraju biti povezani na dalekovod. RS-485 može usvojiti dvožične i četverožične metode, a dvožični sistem može postići pravu dvosmjernu komunikaciju u više tačaka, kao što je prikazano na slici 6.
Kada se koristi četverožična veza, kao što je RS-422, može ostvariti samo point-to-point komunikaciju, odnosno može postojati samo jedan glavni uređaj, a ostali su slave uređaji. Međutim, ima poboljšanja u odnosu na RS-422, i može povezati još 32 uređaja na magistralu bez obzira na četverožičnu ili dvožičnu metodu povezivanja.
RS-485 izlazni napon zajedničkog moda je između -7V i +12V, a minimalna ulazna impedansa RS-485 prijemnika je 12k; RS-485 drajver se može primijeniti u RS-422 mrežama. RS-485, kao i RS-422, ima maksimalnu udaljenost prijenosa od približno 1219 metara i maksimalnu brzinu prijenosa od 10 Mb/s. Dužina balansirane upredene parice je obrnuto proporcionalna brzini prenosa, a navedena maksimalna dužina kabla može se koristiti samo kada je brzina ispod 100 kb/s. Najveća brzina prijenosa može se postići samo na vrlo kratkoj udaljenosti. Općenito, maksimalna brzina prijenosa 100 metara dugačke upredene parice je samo 1Mb/s. RS-485 zahtijeva dva završna otpornika čija je vrijednost otpora jednaka karakterističnoj impedanciji kabela za prijenos. Prilikom prijenosa na pravokutnoj udaljenosti, nema potrebe za završnim otpornikom, koji općenito nije potreban ispod 300 metara. Završni otpornik je povezan na oba kraja sabirnice prijenosa.
Ključne tačke za mrežnu instalaciju RS-422 i RS-485
RS-422 može podržati 10 čvorova, dok RS-485 podržava 32 čvora, tako da više čvorova formira mrežu. Topologija mreže općenito usvaja strukturu sabirnice usklađene s terminalima i ne podržava prstenaste ili zvijezdaste mreže. Prilikom izgradnje mreže treba obratiti pažnju na sljedeće:
1. Upotrijebite kabel upredene parice kao sabirnicu i povežite svaki čvor u seriju. Dužina odlazne linije od magistrale do svakog čvora treba da bude što je moguće kraća kako bi se minimizirao uticaj reflektovanog signala u odlaznoj liniji na signal sabirnice.
2. Pažnja se mora obratiti na kontinuitet karakteristične impedanse sabirnice, a refleksija signala će se pojaviti na Klasifikaciji diskontinuiteta impedanse. Sljedeće situacije mogu lako dovesti do ovog diskontinuiteta: različiti dijelovi sabirnice koriste različite kablove, ili je previše primopredajnika instaliranih usko jedan pored drugog na određenom dijelu sabirnice, ili su predugačke grane vode do sabirnice.
Ukratko, jedan, kontinuirani signalni kanal bi trebao biti osiguran kao sabirnica.
Kako uzeti u obzir dužinu kabla za prenos kada koristite RS485 interfejs?
Odgovor: Kada se koristi RS485 interfejs, maksimalna dozvoljena dužina kabla za prenos signala podataka od generatora do opterećenja na određenom dalekovodu je funkcija brzine signala podataka, koja je uglavnom ograničena izobličenjem signala i šumom. Kriva odnosa između maksimalne dužine kabla i brzine signala prikazane na sledećoj slici dobijena je korišćenjem telefonskog kabla sa upredenom paricom od 24AWG bakrenog jezgra (prečnika žice od 0,51 mm), sa kapacitetom premosnice od linije do linije od 52,5 PF/M, i otpor opterećenja terminala od 100 oma.
Kada se brzina signala podataka smanji na ispod 90Kbit/S, pod pretpostavkom da je maksimalni dozvoljeni gubitak signala od 6dBV, dužina kabla je ograničena na 1200M. Zapravo, kriva na slici je vrlo konzervativna, a u praktičnoj upotrebi moguće je postići dužinu kabla veću od nje.
Kada koristite kablove različitih prečnika žice. Maksimalna dobijena dužina kabla je različita. Na primjer, kada je brzina signala podataka 600Kbit/S i koristi se kabel 24AWG, sa slike se može vidjeti da je maksimalna dužina kabla 200m. Ako se koristi kabl 19AWG (sa prečnikom žice od 0,91 mm), dužina kabla može biti veća od 200 m; Ako se koristi kabl 28AWG (sa prečnikom žice od 0,32 mm), dužina kabla može biti manja od 200 m.
Kako postići komunikaciju na više tačaka RS-485?
Odgovor: Samo jedan predajnik može poslati na RS-485 magistralu u bilo kojem trenutku. Poludupleksni način rada, sa samo jednim glavnim slave-om. Puni dupleks način, glavna stanica uvijek može poslati, a slave stanica može imati samo jedno slanje. (Kontroliran od strane i DE)
Pod kojim uslovima se usklađivanje terminala mora koristiti za komunikaciju RS-485 interfejsa? Kako odrediti vrijednost otpora? Kako konfigurirati priključne otpornike?
Odgovor: U prijenosu signala na velike udaljenosti, općenito je potrebno spojiti priključni otpornik na prijemnom kraju kako bi se izbjegla refleksija signala i eho. Vrijednost otpora prilagodbe terminala ovisi o karakteristikama impedancije kabela i neovisna je o dužini kabela.
RS-485 generalno koristi upletene parice (zaštićene ili neoklopljene) veze, sa otporom terminala tipično između 100 i 140 Ω, sa tipičnom vrednošću od 120 Ω. U stvarnoj konfiguraciji, jedan terminalni otpornik je povezan na svaki od dva terminalna čvora kabela, najbliži i najudaljeniji, dok čvor u sredini ne može biti spojen na terminalni otpornik, inače će doći do komunikacijskih grešaka.
Zašto RS-485 interfejs i dalje ima izlaz podataka iz prijemnika kada je komunikacija zaustavljena?
Odgovor: Pošto RS-485 zahtijeva da se svi upravljački signali za omogućavanje prijenosa isključe i prijem bude valjan nakon slanja podataka, vozač sabirnice ulazi u stanje visokog otpora i prijemnik može pratiti da li ima novih komunikacionih podataka na magistrali.
U ovom trenutku, sabirnica je u pasivnom pogonskom stanju (ako sabirnica ima odgovarajući terminalni otpor, diferencijalni nivo linija A i B je 0, izlaz prijemnika je neizvjestan i osjetljiv je na promjenu diferencijalnog signala na linija AB, ako nema podudaranja terminala, sabirnica je u stanju visoke impedancije, a izlaz prijemnika je neizvjestan), tako da je podložan vanjskim smetnjama. Kada napon šuma premaši prag ulaznog signala (tipična vrijednost ± 200mV), prijemnik će emitovati podatke, uzrokujući da odgovarajući UART primi nevažeće podatke, uzrokujući naknadne normalne greške u komunikaciji; Druga situacija se može desiti u trenutku kada je kontrola za omogućavanje prenosa uključena/isključena, uzrokujući da prijemnik emituje signal, što takođe može prouzrokovati nepravilan prijem UART-a. Rješenje:
1) Na komunikacijskoj magistrali, metoda povlačenja (A linija) na istom kraju faznog ulaza i povlačenja (B linija) na suprotnom kraju faznog ulaza koristi se za stezanje magistrale, osiguravajući da je izlaz prijemnika na fiksni nivo "1"; 2) Zamijenite kolo interfejsa sa proizvodima interfejsa serije MAX308x sa ugrađenim režimom za prevenciju kvarova; 3) Softversko eliminisanje, odnosno dodavanje 2-5 početnih sinhronizacionih bajtova unutar komunikacionog paketa podataka, tek nakon što se zaglavlje sinhronizacije ispuni, može početi prava komunikacija podataka.
Slabljenje signala RS-485 u komunikacijskim kablovima
Drugi faktor koji utiče na prenos signala je slabljenje signala tokom kablovskog prenosa. Kabl za prijenos se može promatrati kao ekvivalentno kolo koje se sastoji od kombinacije distribuiranog kapaciteta, distribuirane induktivnosti i otpora.
Distribuirani kapacitet C kabla uglavnom se generira pomoću dvije paralelne žice upredene parice. Otpor žice ovdje ima mali utjecaj na signal i može se zanemariti.
Utjecaj distribuiranog kapaciteta na performanse prijenosa RS-485 magistrale
Distribuirani kapacitet kabla uglavnom se generira pomoću dvije paralelne žice upredene parice. Osim toga, postoji i raspoređeni kapacitet između žice i uzemljenja, koji se, iako vrlo mali, ne može zanemariti u analizi. Uticaj distribuiranog kapaciteta na performanse prenosa magistrale uglavnom je posledica prenosa osnovnih signala na magistrali, koji se mogu izraziti samo na načine "1" i "0". U posebnom bajtu, kao što je 0x01, signal "0" omogućava dovoljno vremena punjenja za distribuirani kondenzator. Međutim, kada stigne signal "1", zbog punjenja u distribuiranom kondenzatoru, nema vremena za pražnjenje, a (Vin+) - (Vin -) - je i dalje veći od 200mV. Ovo dovodi do toga da prijemnik pogrešno vjeruje da je "0", što u konačnici dovodi do grešaka CRC verifikacije i greške prijenosa cijelog okvira podataka.
Zbog utjecaja distribucije na magistralu, dolazi do grešaka u prijenosu podataka, što rezultira smanjenjem ukupnih performansi mreže. Postoje dva načina za rješavanje ovog problema:
(1) Smanjite Baud prenosa podataka;
(2) Koristite kablove sa malim distribuiranim kondenzatorima da poboljšate kvalitet dalekovoda.
Pratite CF FIBERLINK da saznate više o stručnosti u oblasti bezbednosti!!!
Izjava: Dijeljenje visokokvalitetnog sadržaja sa svima je važno. Neki članci su preuzeti sa interneta. Ako ima bilo kakvih kršenja, molimo vas da nas obavijestite i mi ćemo ih riješiti u najkraćem mogućem roku.
Vrijeme objave: Jul-06-2023