RS-485 forbindelse og kontrol

RS-485 er en standard, der først blev vedtaget i Electronic Industries Association. Til dato, denne standard omhandler de elektriske egenskaber af alle former for modtagere og sendere bruges i en række af afbalancerede digitale systemer.

Hvad er det?

Blandt eksperter RS-485 er en forholdsvis populær betegnelse af grænsefladen, som er meget udbredt i forskellige industrielle proces kontrolsystemer til tilslutning af flere regulatorer samt en række andre enheder mellem dem. Den væsentligste forskel mellem grænsefladen af mindst almindelige RS-232 er, at den tilvejebringer foreningen samtidig af flere typer udstyr.

Brug af RS-485 leveres af en høj hastighed informationsudveksling mellem flere enheder gennem en enkelt-wire link kommunikation i en halv dupleksmodus. Det er almindeligt anvendt i moderne industri i færd med PCS.

Området og hastighed

Ved hjælp af denne standard er opnået udsender information ved hastigheder op til 10 Mbit / s, mens den maksimale mulige udvalg direkte vil afhænge af den hastighed, hvormed data overføres. Dermed sikre maksimal hastighed data kan transmitteres ikke er mere end 120 m, mens ved en hastighed på 100 kbit / s information udsendes mere end 1200 meter.

Nummer kombinationsindretning

Antallet af enheder, der kan kombinere RS-485 grænseflade direkte afhænge af, hvilken enhed anvendes transceivere. Hver sender er udformet til samtidig kontrol 32 ved standard modtagere, men det skal forstås, at der er modtagere, indgangsimpedans er 50%, 25% eller endog mindre del af standarden, og i tilfælde af anvendelse af sådant udstyr samlede antal enheder vil stige tilsvarende.

Konnektorer og protokoller

RS-485-kablet er ikke standardiseret nogen bestemte format datarammer eller protokol. I de fleste tilfælde fordelagtige for de data, der anvendes, er nøjagtig de samme rammer, som anvender RS-232, dvs. databittene, start og stop bit, og paritetsbit om nødvendigt.

kommunikationsprotokoller arbejder i de fleste moderne systemer er udført på en "master-slave", det vil sige, en slags enhed på netværket er den førende og antager en udveksling anmodning ved at sende initiativet blandt alle slaveanordninger forskellige i logiske adresser. Den mest populære protokol for i dag er Modbus RTU.

Det er værd at bemærke, at RS-485 kabel har også nogle specifikke type af konnektorer eller loddes, det vil sige, kan forekomme clamp stik, DB9 og andre.

tilslutning

Oftest bruger denne grænseflade møder det lokale netværk, der kombinerer flere transceivere.

Udførelse af RS-485-forbindelse, skal du dygtigt kombinere med hinanden signalkredsløb, der almindeligvis omtales som A og B. I dette tilfælde tilbageførslen er ikke så forfærdeligt, vil simpelthen tilsluttede enheder ikke.

nyttige tips

Brug af RS-485-interface, skal du tage hensyn til flere funktioner i sit arbejde:

• Den mest optimale miljø for signal transmission - er et kabel af twisted pair.
• Kablet ender nødvendigvis behøver at drukne ud med hjælp af specialiserede terminal modstande.
• Netværk, som bruger en standard eller USB RS-485, bør bane uden forgreninger af bussen topologi.
• Anordningerne skal tilsluttes kabelledningerne så korte som muligt.

I dette tilfælde er den bedste løsning for bane RS-485 interface, - et twisted pair, da den afviger minimalt parasitisk signal stråling, og har en meget god beskyttelse mod interferens. Hvis udstyret arbejder under ekstremt høje eksterne støj, er det bedre at bruge et kabel, parsnoet, kombineret med den beskyttende jorden med kabelskærmen.

aftale

Ved hjælp af terminale modstande standard eller USB RS-485 giver fuldstændig koordinering af den åbne ende af kabelforbindelsen efterfulgt af fuldstændig fjerne muligheden for signal refleksion.

Faste modstand modstande er hensigtsmæssigt karakteristiske impedans af kablet, og de kabler, som er baseret på parsnoet kabel, i de fleste tilfælde en fordelagtig er cirka 100-120 ohm. For eksempel, en temmelig populær i dag UTP-5-kabel, er meget udbredt i Ethernet æglæggende proces har den karakteristiske impedans på 100 ohm. For andre kabel optioner kan bruges og enhver anden betegnelse.

Modstande, hvis det er nødvendigt, kan forsegles på kabel stikbenene er allerede i den endelige enhed. Sjældent er fast monteret i indretningen, så det er nødvendigt forbindelsen af modstanden til at installere en jumper. I dette tilfælde, hvis det gøres fra enheden helt rassoglasovyvaetsya linje. Og for at sikre normal drift af resten af systemet, skal du tilslutte en matchende hætte.

signalniveauer

RS-485 anvender et balanceret kredsløb dataudsendelse, dvs. de spændingsniveauer på signalledninger A og B vil variere i opposition.

Ved hjælp af føleren skal være tilvejebragt i signalniveauet af 1,5 ved fuld belastning, og ikke mere end 6 i det tilfælde, hvor indretningen er i tomgang. Spændingsniveauet måles differentielt i forhold til hinanden signallinie.

Hvor modtageren er den mindste modtagne signalniveau i alle tilfælde skal være på et niveau på ikke mindre end 200 mV.

forskydning

I det tilfælde, hvor der ikke er noget signal på signalledningerne, en lille offset opstår, hvilket sikrer modtageren beskyttelse mod falske positiver.

Eksperter anbefaler at udføre forskudt lidt større end 200 mV, idet denne værdi er en tilsvarende zone upålidelighed standard indgangssignal. I dette tilfælde er A-kæden trækkes med den positive pol af kilden, mens B-kæden er trukket til fælles.

eksempel

I overensstemmelse med den ønskede forskydning og spænding beregning strømforsyningen udføres pålydende værdi modstande. For eksempel, hvis det er nødvendigt at opnå forskydningen ved 250 mV under anvendelse af de terminale modstande R _T = 120 Ohm, at kilden har en spænding på 12 V. Da der i dette tilfælde er de to modstande er forbundet i parallel med hinanden og er absolut ikke hensyn til belastning på modtagersiden, forspændingsstrømmen er 0,0042 a, mens den totale modstand i forspændingskredsløb er 2857 ohm. R _se i dette tilfælde vil være omkring 1400 ohm, så du skal vælge nogle nærmeste pålydende.

Et eksempel ville være 1,5 kohm modstand anvendes, designet til forskydningen, samt en ekstern modstand til 12 volt. Desuden i vores nuværende system controller afkoblet strømforsyningsudgang, hvilket er et drivelement i segmentet kæder.

Selvfølgelig er der mange andre udførelsesformer for forspændingen, der bruger RS-485 konverter og andre elementer, men i alle tilfælde, gennemføre arrangement skævhed kredsløb, er nødvendigt at det for at tage hensyn til, at stedet, som vil give det, vil periodisk lukke eller endda ender det kan fjernes helt fra netværket.

Hvis der er forskudt, så kredsløbet kapacitet A på fuldstændig inaktiv er positiv i forhold til kredsløb B, som er et referencepunkt, når en ny enhed er sluttet til kabelledningerne uden mærkning.

Forkert ledningsføring og forvrængning

Udført ovenstående anbefalinger muliggør normal transmission af elektriske signaler i forskellige punkter i netværket, hvis de anvendes som grundlag for RS-485 protokollen. Hvis det ikke er opfyldt i det mindste nogle af de krav, vil der opstå forvrængning. De mest mærkbare fordrejninger begynder at dukke op i sagen, hvis den datahastighed er mere end 1 Mbit / s, men i virkeligheden, selv i tilfælde af lavere hastigheder anbefales ikke at ignorere disse anbefalinger, selv hvis netværket er "bare fine værker."

Hvordan man programmerer?

Under programmeringen en lang række applikationer, der arbejder med enheder ved hjælp af RS-485 splitter eller andre enheder med dette interface, skal du overveje nogle vigtige punkter. Her er de:

• Før du vil begynde at sende spørgsmålet, skal du nødvendigvis aktivere senderen. På trods af, at der ifølge visse kilder, kan udlevering finde sted umiddelbart efter tænde, nogle eksperter anbefaler indledende pause, der med tiden vil være lig med en sats på en ramme. I dette tilfælde, at den korrekt modtagelse af programmet tid fuldt identificere forbigående fejl, og udføre normaliseringsproceduren at forberede den efterfølgende datamodtagelse.
• Efter den sidste byte data er udstedt, anbefales det også at holde pause, før du afbryder RS-485 enhed. Især dette skyldes det faktum, at den serielle port controller ofte til stede samtidig to registre, hvoraf den første er parallel indløbet og er beregnet til modtagelse af data, mens der anvendes den anden skifteregisterhukommelse output og for serielle output. Alle interrupt transmission controller dannet i tilfælde af et input register over destruktion, når informationerne allerede er tilvejebragt til skifteregistret, men er endnu ikke blevet udstedt. Det er grunden til, at efter udsendelsen afbrydes, er det nødvendigt at opretholde en vis pause, før du fjerner senderen, som bør være en tid større end ca. 0,5 bit end rammen. For at udføre mere præcise beregninger anbefales i detaljer at undersøge den tekniske dokumentation, der anvendes af den serielle port på controlleren.
• Da sender, modtager, og eventuelt er RS-485 konverter tilsluttet en enkelt linje, egen modtageren vil opfatte som overførslen er udført af dennes egen sender. Det sker ofte, at i systemer er karakteriseret ved tilfældig adgang til en linje, der denne funktion bruges i processen med at kontrollere for kollisioner mellem to sendere. I konventionelle systemer, der opererer i overensstemmelse med "master-slave", i overførslen proces anbefales til fuldt ud at lukke interrupt fra modtageren.

Konfiguration "bus" format

Denne grænseflade tilvejebringer muligheden for at kombinere anordninger til størrelsen af "bus", når alle enheder sammen ved anvendelse af et enkelt par ledninger. I dette tilfælde er kommunikationen linje tvungent aftalt EOL modstande i begge ender.

At sikre harmonisering etableret i dette tilfælde modstande karakteriseret ved resistens 620 ohm. De er altid installeret på den første og sidste enhed forbundet med ledningen. Fordelagtigt mest moderne enheder også til stede inde i en matchende modstand, som eventuelt kan indbefattes i ledningen ved at indstille jumpere på et særligt instrument bord.

Da leveringstilstand jumper oprindeligt installeret, er det nødvendigt at begynde med at fjerne dem fra alle enhederne, henholdsvis, med undtagelse af den første og sidste forbundet med ledningen. Den repeater omformere model S2000-PI for hvert enkelt output tilpasningsimpedans kobles af en kontakt, mens indretninger S2000-COP og karakteriseret C2000-K integreret afslutning impedans, hvorved broen, er nødvendige for dens forbindelse ikke er tilgængelig.

For at sikre en længere linje for kommunikation, anbefales det at bruge specialiserede repeatere, transpondere, monteret med fuldautomatiske skift retning.

Konfigurationen af en "stjerne" format

Enhver gren i RS-485 linjer er ikke ønskelig, fordi der i dette tilfælde er der en tilstrækkelig stærk signalforvrængning, men fra et praktisk synspunkt, kan de forhindre i tilfælde af at der er en lille længde af grenene. I dette tilfælde er det ikke kræver installation af modstande på separate grene.

RS-485 distributionssystem, som styres fra panelet, og hvis den sidste enhed tilsluttet den samme linje, men fødes fra forskellige kilder, skal du kombinere en kæde 0 alle indretningerne og fjernbetjeningen for at sikre tilpasningen af deres potentialer. Hvis dette krav ikke er opfyldt, så fjernbetjeningen kan have en ustabil forbindelse til enhederne. Hvis kablet skal anvendes med flere snoede ledningspar, i dette tilfælde for potentialeudligning kredsløb kan benyttes helt gratis par, hvis nødvendigt. Blandt andet også det giver mulighed for at anvende et parsnoet i tilfælde af, at der ikke er nogen jordplanet.

Hvad skal jeg overveje?

Fordelagtigt mest strøm, som passerer gennem tråden potentialudligning, det er lille nok, men i tilfælde 0 V enheder eller selv strømkilder er forbundet til flere lokale busser jordforbindelse potentialforskel mellem forskellige kredsløb 0V kan være flere enheder, og i nogle tilfælde, endog mange volt, mens strømmen gennem potentialeudligningen kredsløb kan være ganske betydelig. Dette er den almindelige årsag til, at der er en ustabil forbindelse mellem fjernbetjeningen og enheden, så de selv kan svigte.

Det er grunden til, at du ønsker at udelukke muligheden for jorden kredsløb 0 eller højst, at jorde denne kæde på et bestemt punkt. Du skal også overveje muligheden for sammenkobling mellem 0 og kæde beskyttende jord til stede i udstyr, der anvendes i OPS-systemet.

På de steder, der er karakteriseret ved helt tunge elektromagnetisk miljø, giver mulighed for at tilslutte netværkskablet gennem "parsnoet". I dette tilfælde kan det være til stede nedre grænse rækkevidde, eftersom kapaciteten af kablet er højere.