RS-485 kết nối và kiểm soát

RS-485 là một tiêu chuẩn mà lần đầu tiên được áp dụng trong Hiệp hội doanh nghiệp điện tử. Cho đến nay, đây giao dịch tiêu chuẩn với các đặc tính điện của tất cả các loại máy thu và máy phát sử dụng trong một loạt các hệ thống kỹ thuật số cân bằng.

nó là gì?

Trong số các chuyên gia RS-485 là một cái tên khá phổ biến của giao diện, được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển quá trình công nghiệp khác nhau để kết nối nhiều bộ điều khiển cũng như một loạt các thiết bị khác giữa chúng. Sự khác biệt chính giữa giao diện trong những phổ biến nhất RS-232 là nó cung cấp cho công đoàn cùng lúc một số loại thiết bị.

Sử dụng RS-485 được cung cấp bởi một trao đổi tốc độ cao của thông tin giữa nhiều thiết bị thông qua một liên kết giao tiếp đơn-wire trong một chế độ half-duplex. Nó được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hiện đại trong quá trình PCS.

Phạm vi và tốc độ

Bằng phương tiện của tiêu chuẩn này được thực hiện phát sóng thông tin với tốc độ lên đến 10 Mbit / s, trong khi phạm vi tối đa có thể sẽ trực tiếp phụ thuộc vào tốc độ mà tại đó dữ liệu được truyền đi. Vì vậy, để đảm bảo dữ liệu tốc độ tối đa có thể được truyền không phải là hơn 120 m, trong khi với tốc độ 100 kbit / s thông tin được phát sóng hơn 1200 mét.

Số thiết bị kết hợp

Số lượng thiết bị có thể kết hợp các giao diện RS-485 sẽ trực tiếp phụ thuộc vào thu những gì thiết bị được sử dụng. Mỗi máy phát được thiết kế cho việc kiểm soát đồng thời 32 bằng cách thu tiêu chuẩn, nhưng nó phải được hiểu rằng có những người nhận, trở kháng đầu vào là 50%, 25% hoặc một phần thậm chí nhỏ hơn của tiêu chuẩn, và trong trường hợp sử dụng các thiết bị như vậy tổng số thiết bị này sẽ tăng theo.

Kết nối và giao thức

RS-485 cáp chưa được chuẩn hóa bất kỳ khung dữ liệu định dạng nhất định hoặc giao thức. Trong hầu hết các trường hợp thuận lợi cho các dữ liệu được sử dụng là chính xác khung hình tương tự, trong đó sử dụng RS-232, ví dụ: các bit dữ liệu, bắt đầu và ngừng bit và bit chẵn lẻ, nếu cần thiết.

giao thức truyền thông làm việc trong hầu hết các hệ thống hiện đại được thực hiện trên cơ sở "master-slave", có nghĩa là, một số loại thiết bị trên mạng là hàng đầu và thừa nhận một yêu cầu trao đổi bằng cách gửi các sáng kiến trong số tất cả các thiết bị nô lệ khác nhau về địa chỉ logic. Các giao thức phổ biến nhất cho ngày hôm nay là Modbus RTU.

Điều đáng chú ý là cáp RS-485 cũng có một số loại hình cụ thể của kết nối hoặc hàn, có nghĩa là, có thể xảy ra đầu nối kẹp, DB9 và những người khác.

liên quan

Thông thường, sử dụng giao diện này đáp ứng các mạng nội bộ, kết hợp nhiều máy thu phát.

Thực hiện RS-485 kết nối, bạn cần phải khéo léo kết hợp với mỗi mạch tín hiệu khác, thường được gọi là A và B. Trong trường hợp này, sự đảo ngược không phải là quá khủng khiếp, các thiết bị kết nối đơn giản sẽ không làm việc.

gợi ý hữu ích

Sử dụng giao diện RS-485, bạn nên đưa vào tài khoản một số tính năng của công việc của mình:

• Môi trường tối ưu nhất cho việc truyền tín hiệu - là một cáp xoắn đôi.
• Cáp kết thúc nhất thiết cần phải bị chết đuối ra với sự giúp đỡ của điện trở đầu cuối chuyên ngành.
• Mạng, trong đó sử dụng một tiêu chuẩn hoặc USB RS-485, nên mở mà không cần bất kỳ chi nhánh của tô pô xe buýt.
• Các thiết bị phải được kết nối với dây cáp càng ngắn càng tốt.

Trong trường hợp này, giải pháp tốt nhất để mở giao diện RS-485, - một cặp xoắn, vì nó khác với bức xạ tín hiệu tối thiểu ký sinh, và có một sự bảo vệ rất tốt từ sự can thiệp. Nếu các thiết bị sẽ làm việc dưới tiếng ồn bên ngoài rất cao, nó là tốt hơn để sử dụng một cáp, che chắn cặp xoắn, kết hợp với mặt đất bảo vệ với lá chắn cáp.

đồng ý

Bằng phương tiện của thiết bị đầu cuối điện trở tiêu chuẩn hoặc USB RS-485 cung cấp sự phối hợp hoàn chỉnh của kết thúc mở của tuyến cáp đi theo bằng cách loại bỏ hoàn toàn khả năng phản xạ tín hiệu.

kháng điện trở giữa các ý kiến trở kháng đặc tính thích hợp của cáp và những dây cáp mà là dựa trên cáp xoắn đôi, trong hầu hết trường hợp, một thuận lợi là khoảng 100-120 ohms. Ví dụ, một khá phổ biến ngày nay cáp UTP-5, được sử dụng rộng rãi trong quá trình đẻ Ethernet có trở kháng đặc trưng của 100 ohms. Đối với tùy chọn cáp khác có thể được sử dụng và bất kỳ giáo phái khác.

Điện trở, nếu cần thiết, có thể được niêm phong tại các chân nối cáp đã có trong thiết bị chính thức. Hiếm khi điện trở được cài đặt trong thiết bị, do đó kết nối của điện trở là cần thiết để cài đặt một jumper. Trong trường hợp này, nếu được thực hiện tắt các thiết bị hoàn toàn dòng rassoglasovyvaetsya. Và để đảm bảo hoạt động bình thường của phần còn lại của hệ thống, bạn cần kết nối một chiếc mũ phù hợp.

mức tín hiệu

RS-485 sử dụng một cân bằng truyền dữ liệu mạch, có nghĩa là, các cấp điện áp trên đường tín hiệu A và B sẽ thay đổi trong sự phản đối.

Bằng phương tiện của bộ cảm biến cần được cung cấp ở mức tín hiệu là 1,5 khi đầy tải, và không quá 6 trong trường hợp khi thiết bị đang chạy không tải. Mức điện áp được đo theo kiểu khác so với mỗi dòng tín hiệu khác.

Trong trường hợp người nhận là tối thiểu nhận được mức tín hiệu trong mọi trường hợp nên ở mức không thấp hơn 200 mV.

thay thế

Trong trường hợp khi không có tín hiệu ở đường tín hiệu, một chút bù đắp xảy ra, mà đóng chặt việc bảo vệ chống lại nhận dương tính giả.

Các chuyên gia khuyên bạn nên thực hiện bù đắp lớn hơn 200 mV hơi, vì giá trị này là một khu vực không đáng tin cậy tín hiệu đầu vào tiêu chuẩn tương ứng. Trong trường hợp này, chuỗi A được kéo đến cực dương của nguồn, trong khi chuỗi B được kéo đến chung.

thí dụ

Phù hợp với sự dịch chuyển mong muốn và tính toán điện áp cung cấp điện được thực hiện mệnh giá điện trở. Ví dụ, nếu nó là cần thiết để có được bù đắp ở 250 mV bằng cách sử dụng điện trở terminal R _T = 120 ohms rằng nguồn có cấp điện áp 12 V. Vì trong trường hợp này hai điện trở được nối song song với nhau và được tuyệt đối không đưa vào tài khoản tải về phía người nhận, xu hướng hiện tại là 0,0042 một, trong khi tổng kháng của mạch thiên vị là 2857 ohms. R _thấy trong trường hợp này sẽ vào khoảng 1400 ohms, vì vậy bạn cần phải chọn một số giáo phái gần nhất.

Một ví dụ sẽ là 1,5 kohm điện trở được sử dụng, được thiết kế cho sự dịch chuyển, cũng như một điện trở bên ngoài đến 12 volt. Bên cạnh đó, sản lượng cung cấp điện điều khiển hệ thống tách rời hiện tại của chúng tôi, đó là một thành viên lái xe trong chuỗi phân khúc.

Tất nhiên, có rất nhiều hiện thân khác của xu hướng sử dụng RS-485 chuyển đổi và các yếu tố khác nhưng trong mọi trường hợp, thực hiện các mạch sắp xếp thiên vị, nó là cần thiết để đưa vào tài khoản thực tế là các trang web, mà sẽ cung cấp cho nó, sẽ được định kỳ đóng cửa hoặc thậm chí kết thúc nó có thể được loại bỏ hoàn toàn từ mạng.

Nếu có được bù đắp, sau đó các mạch công suất A trên hoàn toàn nhàn rỗi là tích cực đối với mạch B, mà là một điểm tham chiếu khi một thiết bị mới được kết nối với dây cáp mà không dán nhãn với.

dây không chính xác và biến dạng

Thực hiện các kiến nghị trên cho phép việc truyền tải bình thường của các tín hiệu điện trong các điểm khác nhau của mạng, nếu được sử dụng làm cơ sở cho các giao thức RS-485. Nếu nó không được thực hiện ít nhất một số các yêu cầu này sẽ phát sinh biến dạng. Các biến dạng đáng chú ý nhất bắt đầu xuất hiện trong trường hợp, nếu tốc độ dữ liệu là hơn 1 Mbit / s, nhưng trên thực tế, ngay cả trong trường hợp của tốc độ thấp hơn là không nên bỏ qua những khuyến cáo này, ngay cả khi mạng là "tác phẩm tốt."

Làm thế nào để chương trình?

Trong chương trình, một loạt các ứng dụng làm việc với các thiết bị sử dụng RS-485 splitter hoặc các thiết bị khác với giao diện này, bạn cần phải xem xét một số điểm quan trọng. Dưới đây là:

• Trước khi bạn sẽ bắt đầu gửi vấn đề này, bạn cần phải thiết kích hoạt máy phát. Mặc dù thực tế rằng, theo các nguồn tin nhất định, dẫn độ có thể diễn ra ngay lập tức sau khi bật, một số chuyên gia khuyên bạn nên tạm dừng ban đầu, mà trong thời gian sẽ bằng với tỷ lệ một khung hình. Trong trường hợp này, việc tiếp nhận đúng đắn về thời gian chương trình để xác định đầy đủ các lỗi thoáng qua, và thực hiện các thủ tục bình thường để chuẩn bị cho việc tiếp nhận dữ liệu tiếp theo.
• Sau khi byte cuối cùng của dữ liệu được ban hành, nó cũng được đề nghị tạm dừng trước khi ngắt kết nối thiết bị RS-485. Đặc biệt, điều này là do thực tế là các cổng nối tiếp điều khiển thường đồng thời trình bày hai thanh ghi, là người đầu tiên trong số đó là song song với đầu vào và được thiết kế để nhận dữ liệu, trong khi sản lượng thay đổi thứ hai được sử dụng và cho đầu ra nối tiếp. Bất kỳ điều khiển truyền ngắt thành lập trong trường hợp công tác đăng ký đầu vào hủy diệt khi thông tin đã được cung cấp cho các thanh ghi dịch, nhưng vẫn chưa được ban hành. Đó là vì lý do này mà sau khi phát sóng bị gián đoạn, nó là cần thiết để duy trì một tạm dừng nhất định trước khi ngắt kết nối máy phát, mà phải là một thời gian lớn hơn khoảng 0,5 bit so với khung. Để thực hiện các tính toán chính xác hơn nên xem xét một cách chi tiết các tài liệu kỹ thuật được sử dụng bởi các cổng nối tiếp của bộ điều khiển.
• Kể từ khi phát, người nhận, và có thể, RS-485 chuyển đổi được kết nối với một đường duy nhất, sở hữu người nhận sẽ cảm nhận như việc chuyển nhượng được thực hiện bởi máy phát riêng của mình. Nó thường xảy ra rằng trong các hệ thống đặc trưng bởi truy cập ngẫu nhiên đến một dòng, tính năng này được sử dụng trong quá trình kiểm tra va chạm giữa hai máy phát. Trong các hệ thống thông thường hoạt động phù hợp với các "master-slave", trong quá trình chuyển giao được khuyến khích để đóng đầy đủ các ngắt từ người nhận.

Cấu hình định dạng "xe buýt"

Giao diện này cung cấp khả năng kết hợp các thiết bị với kích thước của "xe buýt" khi tất cả các thiết bị với nhau bằng một cặp dây. Trong trường hợp này, dòng thông tin liên lạc được bắt buộc đồng ý điện trở EOL ở cả hai đầu.

Để đảm bảo hài hòa thành lập trong trường hợp này điện trở đặc trưng bởi điện trở 620 ohms. Họ luôn được cài đặt trên thiết bị đầu tiên và cuối cùng kết nối với đường dây. thiết bị thuận lợi hiện đại nhất cũng có mặt bên trong một sức đề kháng phù hợp, mà có thể tùy chọn được đưa vào dây chuyền bằng cách thiết lập jumper trên một bảng công cụ đặc biệt.

Kể từ khi nhà nước giao jumper ban đầu được cài đặt, nó là cần thiết ban đầu để loại bỏ chúng khỏi tất cả các thiết bị, tương ứng, ngoại trừ người đầu tiên và cuối cùng kết nối với đường dây. Các bộ chuyển đổi mô hình lặp lại S2000-PI cho mỗi trở kháng phù hợp với sản lượng cá nhân được chuyển bởi một công tắc, trong khi các thiết bị S2000-COP và đặc trưng C2000-K tích hợp chấm dứt trở kháng, trong đó cầu, cần thiết cho việc kết nối của nó là không có sẵn.

Để đảm bảo một dòng còn giao tiếp, nó được khuyến khích sử dụng bộ lặp chuyên ngành, bộ thu, được trang bị với hướng chuyển dịch hoàn toàn tự động.

Cấu hình của một định dạng "sao"

Bất kỳ chi nhánh tại các đường RS-485 không được mong muốn, bởi vì trong trường hợp này có một biến dạng tín hiệu đủ mạnh, nhưng từ một quan điểm thực tế, họ có thể ngăn chặn trong trường hợp có một chiều dài nhỏ của chi nhánh. Trong trường hợp này nó không yêu cầu cài đặt của điện trở trên các chi nhánh riêng biệt.

Hệ thống phân phối RS-485, được điều khiển từ bảng điều khiển, và nếu thiết bị cuối cùng kết nối với cùng một dòng, nhưng được cho ăn từ các nguồn khác nhau, bạn sẽ cần phải kết hợp một chuỗi 0 tất cả các thiết bị và điều khiển từ xa để đảm bảo sự liên kết của tiềm năng của họ. Nếu yêu cầu này không được đáp ứng, sau đó điều khiển từ xa có thể có một kết nối không ổn định cho các thiết bị. Nếu cáp được sử dụng với một số cặp dây xoắn, trong trường hợp này cho mạch cân bằng tỷ tiềm năng có thể được sử dụng cặp hoàn toàn miễn phí nếu cần thiết. Trong số những thứ khác, cũng nó cung cấp khả năng sử dụng một cặp xoắn được bảo vệ trong trường hợp không có máy bay mặt đất.

Tôi nên xem xét những gì?

Thuận lợi mới nhất mà đi qua đẳng thế dây, nó là đủ nhỏ, nhưng trong trường hợp 0 V thiết bị hoặc bản thân các nguồn điện được kết nối với nhiều bus địa phương tiếp đất chênh lệch điện thế giữa các mạch khác nhau 0V thể có nhiều đơn vị, và trong một số trường hợp, thậm chí hàng chục volt, trong khi dòng điện chạy qua mạch cân bằng tiềm năng có thể khá đáng kể. Đây là nguyên nhân phổ biến của thực tế là có một kết nối không ổn định giữa điều khiển từ xa và thiết bị, do đó họ thậm chí có thể thất bại.

Đó là vì lý do này mà bạn muốn loại trừ khả năng mạch mặt đất 0 hoặc, ít nhất, để đất chuỗi này tại một số điểm nhất định. Bạn cũng cần phải xem xét khả năng kết nối giữa 0 và chuỗi trái đất bảo vệ hiện diện trong các thiết bị sử dụng trong hệ thống OPS.

Tại trang web này, được đặc trưng bởi môi trường điện từ khá nặng, cung cấp khả năng kết nối cáp mạng thông qua "cặp xoắn được bảo vệ". Trong trường hợp này, nó có thể có mặt phạm vi giới hạn dưới, kể từ khi điện dung của cáp là cao hơn.