Mis on kõigepealt RS485 liidese kontseptsioon?
Lühidalt öeldes on see elektriliste omaduste standard, mille on määratlenud Telekommunikatsioonitööstuse Liit ja Electronic Industries Alliance. Seda standardit kasutav digitaalne sidevõrk suudab tõhusalt edastada signaale pikkade vahemaade taha ja kõrge elektroonilise müraga keskkondades. RS-485 võimaldab konfigureerida odavaid kohalikke võrke ja mitme haru sidelinke.
RS485-l on kahte tüüpi juhtmeid: kahejuhtmeline süsteem ja neljajuhtmeline süsteem. Neljajuhtmeline süsteem suudab saavutada ainult punktist punkti suhtlust ja seda kasutatakse praegu harva. Praegu kasutatakse enamasti kahejuhtmelise süsteemi juhtmestiku meetodit.
Nõrga voolutehnoloogia korral kasutab RS485 side üldiselt ülem-alluv sidemeetodit, st ühte hosti mitme alamseadmega.
Kui teil on RS485-st sügav arusaam, leiate, et sees on tõepoolest palju teadmisi. Seetõttu valime kõigile õppimiseks ja mõistmiseks mõned küsimused, mida tavaliselt nõrga elektri puhul kaalume.
RS-485 elektrieeskirjad
RS-485 arendamise tõttu RS-422-st on paljud RS-485 elektrilised eeskirjad sarnased RS-422-ga. Kui kasutatakse tasakaalustatud edastust, tuleb ülekandeliiniga ühendada lõpptakistid. RS-485 saab kasutada kahe ja nelja juhtmega meetodit ning kahe juhtmega süsteem võib saavutada tõelise mitmepunktilise kahesuunalise side, nagu on näidatud joonisel 6.
Kui kasutate neljajuhtmelist ühendust, nagu RS-422, saab see saavutada ainult punktist-punkti sidet, see tähendab, et seal saab olla ainult üks ülemseade ja ülejäänud on alamseadmed. Võrreldes RS-422-ga on sellel siiski täiustusi ja see võib ühendada siiniga veel 32 seadet, sõltumata nelja- või kahejuhtmelise ühendusviisist.
RS-485 ühisrežiimi pinge väljund on vahemikus -7 V kuni + 12 V ja RS-485 vastuvõtja minimaalne sisendtakistus on 12 k;, RS-485 draiverit saab rakendada RS-422 võrkudes. RS-485, nagu ka RS-422, maksimaalne edastuskaugus on ligikaudu 1219 meetrit ja maksimaalne edastuskiirus 10 Mb/s. Tasakaalustatud keerdpaari pikkus on pöördvõrdeline edastuskiirusega ja määratud maksimaalset kaabli pikkust saab kasutada ainult siis, kui kiirus on alla 100 kb/s. Suurimat edastuskiirust on võimalik saavutada ainult väga lühikese vahemaa tagant. Üldjuhul on 100 meetri pikkuse keerdpaari maksimaalne edastuskiirus vaid 1Mb/s. RS-485 jaoks on vaja kahte lõpptakistit, mille takistuse väärtus on võrdne ülekandekaabli iseloomuliku takistusega. Ristkülikukujulisel kaugusel edastamisel ei ole vaja lõpptakistit, mida alla 300 meetri üldjuhul ei nõuta. Lõpptakisti on ühendatud edastussiini mõlemas otsas.
Põhipunktid RS-422 ja RS-485 võrgu paigaldamisel
RS-422 toetab 10 sõlme, RS-485 aga 32 sõlme, nii et mitu sõlme moodustavad võrgu. Võrgu topoloogia kasutab üldiselt terminaliga sobitatud siinistruktuuri ega toeta ring- ega tähtvõrke. Võrgu ehitamisel tuleb arvestada järgmiste punktidega:
1. Kasutage siinina keerdpaarkaablit ja ühendage kõik sõlmed järjestikku. Väljuva liini pikkus siinist iga sõlmeni peaks olema võimalikult lühike, et minimeerida väljuval liinil peegelduva signaali mõju siini signaalile.
2. Tähelepanu tuleb pöörata siini iseloomuliku impedantsi pidevusele ja impedantsi katkestuste klassifikatsioonis toimub signaali peegeldus. Sellise katkestuseni võivad kergesti kaasa tuua järgmised olukorrad: siini eri osad kasutavad erinevaid kaableid või on teatud siinilõigule liiga palju tihedalt koos paigaldatud transiivereid või juhitakse siini välja liiga pikad haruliinid.
Lühidalt öeldes peaks siinina olema üks pidev signaalikanal.
Kuidas arvestada ülekandekaabli pikkust RS485 liidese kasutamisel?
Vastus: RS485 liidese kasutamisel on maksimaalne lubatud kaabli pikkus andmesignaali edastamiseks generaatorist konkreetse ülekandeliini koormuseni andmesignaali kiiruse funktsioon, mida piiravad peamiselt signaali moonutused ja müra. Järgmisel joonisel näidatud kaabli maksimaalse pikkuse ja signaali kiiruse vaheline seos saadakse 24AWG vasest südamikuga keerdpaartelefonikaabliga (traadi läbimõõduga 0,51 mm), mille liinide möödaviigu mahtuvus on 52,5PF/M, ja terminali koormustakistus 100 oomi.
Kui andmesignaali kiirus väheneb alla 90 Kbit/S, eeldades, et maksimaalne lubatud signaalikadu on 6 dBV, on kaabli pikkus piiratud 1200 M-ga. Tegelikult on joonisel olev kõver väga konservatiivne ja praktilisel kasutamisel on võimalik saavutada sellest suurem kaabli pikkus.
Erineva läbimõõduga juhtmete kasutamisel. Saadud kaabli maksimaalne pikkus on erinev. Näiteks kui andmesidekiirus on 600Kbit/S ja kasutatakse 24AWG kaablit, siis on jooniselt näha, et maksimaalne kaabli pikkus on 200m. Kui kasutatakse 19AWG kaablit (traadi läbimõõduga 0,91 mm), võib kaabli pikkus olla suurem kui 200 m; Kui kasutatakse 28AWG kaablit (traadi läbimõõduga 0,32 mm), võib kaabli pikkus olla alla 200 m.
Kuidas saavutada RS-485 mitmepunktiline side?
Vastus: RS-485 siinil saab korraga saata ainult üks saatja. Pooldupleksrežiim, ainult ühe peamise alluvaga. Täisdupleksrežiim, ülemjaam saab alati saata ja alamjaamal saab olla ainult üks saatmine. (kontrollivad ja DE)
Millistel tingimustel tuleb RS-485 liidese side jaoks kasutada terminalide sobitamist? Kuidas määrata takistuse väärtust? Kuidas konfigureerida terminalide sobitamise takisteid?
Vastus: Signaali kaugedastusel on üldjuhul vaja signaali peegeldumise ja kaja vältimiseks ühendada vastuvõtuotsa klemmide sobitustakisti. Klemmide sobitamise takistuse väärtus sõltub kaabli impedantsi omadustest ja ei sõltu kaabli pikkusest.
RS-485 kasutab tavaliselt keerdpaarühendusi (varjestatud või varjestamata), mille klemmitakistus on tavaliselt vahemikus 100 kuni 140 Ω, tüüpilise väärtusega 120 Ω. Tegelikus konfiguratsioonis on üks klemmitakisti ühendatud kaabli mõlema klemmsõlmega, lähima ja kaugeima, samas kui keskel asuvat sõlme ei saa ühendada klemmitakistiga, vastasel juhul tekivad sidevead.
Miks on RS-485 liidesel ikkagi andmed vastuvõtjast väljastatud, kui side on katkenud?
Vastus: Kuna RS-485 nõuab, et pärast andmete saatmist oleks kõik edastuslubade juhtsignaalid välja lülitatud ja vastuvõtt oleks kehtiv, läheb siinijuht suure takistuse olekusse ja vastuvõtja saab jälgida, kas siinil on uusi sideandmeid.
Siin on sel ajal passiivse ajamiga (kui siinil on klemmide sobitustakistus, on liinide A ja B diferentsiaaltase 0, vastuvõtja väljund on ebakindel ja see on tundlik diferentsiaalsignaali muutumise suhtes. liin AB, kui terminali sobitus puudub, on siin kõrge takistusega olekus ja vastuvõtja väljund on ebakindel), seega on see tundlik väliste mürahäirete suhtes. Kui mürapinge ületab sisendsignaali läve (tavaline väärtus ± 200 mV), väljastab vastuvõtja andmed, mille tulemusena võtab vastav UART vastu kehtetuid andmeid, mis põhjustab järgnevaid tavalisi sidevigu; Teine olukord võib tekkida hetkel, kui edastuse lubamise juhtimine on sisse/välja lülitatud, põhjustades vastuvõtja signaali, mis võib samuti põhjustada UART-i vale vastuvõttu. Lahendus:
1) Sidesiinil kasutatakse siini kinnitamiseks meetodit, mille abil tõmmatakse üles (A-liin) samas faasisisendi otsas ja tõmmatakse alla (B-liin) vastupidises faasisisendi otsas, tagades, et vastuvõtja väljund on fikseeritud "1" tase; 2) Asendage liideseahel MAX308x seeria liidesetoodetega, millel on sisseehitatud tõrke vältimise režiim; 3) Tarkvara abil elimineerimine, st 2-5 esialgse sünkroniseerimisbaiti lisamine side andmepaketi sisse, alles pärast sünkroonimispäise täitmist saab alata tegelik andmeside.
RS-485 signaali sumbumine sidekaablites
Teine tegur, mis mõjutab signaali edastamist, on signaali sumbumine kaabli edastamise ajal. Edastuskaablit võib vaadelda samaväärse vooluahelana, mis koosneb hajutatud mahtuvuse, hajutatud induktiivsuse ja takistuse kombinatsioonist.
Kaabli hajutatud mahtuvus C genereeritakse peamiselt kahe paralleelse keerdpaari juhtme abil. Traadi takistus mõjutab siin signaali vähe ja seda võib ignoreerida.
Hajutatud mahtuvuse mõju RS-485 siini ülekande jõudlusele
Kaabli hajutatud mahtuvus genereeritakse peamiselt kahe paralleelse keerdpaari juhtme abil. Lisaks on traadi ja maanduse vahel ka jaotatud mahtuvus, mida, kuigi väga väike, ei saa analüüsis tähelepanuta jätta. Jaotatud mahtuvuse mõju siini ülekande jõudlusele tuleneb peamiselt põhisignaalide edastamisest siinil, mida saab väljendada ainult "1" ja "0" viisil. Spetsiaalses baidis, näiteks 0x01, võimaldab signaal "0" hajutatud kondensaatori jaoks piisavalt laadimisaega. Kui aga saabub signaal "1", ei ole hajutatud kondensaatori laengu tõttu aega tühjendamiseks ja (Vin+) - (Vin -) - on endiselt suurem kui 200mV. Selle tulemuseks on see, et vastuvõtja arvab ekslikult, et see on "0", mis viib lõpuks CRC kontrollimisvigadeni ja kogu andmekaadri edastamise veani.
Jaotuse mõju tõttu siinile tekivad andmeedastusvead, mille tulemuseks on võrgu üldise jõudluse langus. Selle probleemi lahendamiseks on kaks võimalust:
(1) Andmeedastussageduse vähendamine;
(2) Kasutage ülekandeliinide kvaliteedi parandamiseks väikeste hajutatud kondensaatoritega kaableid.
Turvateadmiste kohta lisateabe saamiseks järgige CF FIBERLINKi!!!
Väide: Kvaliteetse sisu jagamine kõigiga on oluline. Mõned artiklid on pärit Internetist. Rikkumiste ilmnemisel andke meile sellest teada ja me käsitleme neid esimesel võimalusel.
Postitusaeg: juuli-06-2023