Quin és el concepte de la interfície RS485 primer?
En resum, és un estàndard per a característiques elèctriques, que està definit per l'Associació de la indústria de les telecomunicacions i l'Aliança d'Indústries Electròniques. La xarxa de comunicació digital que utilitza aquest estàndard pot transmetre eficaçment senyals a llargues distàncies i en entorns amb alt soroll electrònic. RS-485 permet configurar xarxes locals de baix cost i enllaços de comunicació multibranca.
RS485 té dos tipus de cablejat: sistema de dos fils i sistema de quatre fils. El sistema de quatre fils només pot aconseguir una comunicació punt a punt i ara s'utilitza poques vegades. Actualment, s'utilitza principalment el mètode de cablejat del sistema de dos cables.
En l'enginyeria actual feble, la comunicació RS485 generalment adopta un mètode de comunicació mestre-esclau, és a dir, un amfitrió amb diversos esclaus.
Si teniu una comprensió profunda de RS485, trobareu que realment hi ha molts coneixements a l'interior. Per tant, escollirem algunes qüestions que solem considerar en l'electricitat feble perquè tothom aprengui i entengui.
Normativa elèctrica RS-485
A causa del desenvolupament de RS-485 a partir de RS-422, moltes regulacions elèctriques de RS-485 són similars a RS-422. Si s'adopta una transmissió equilibrada, les resistències de terminació s'han de connectar a la línia de transmissió. RS-485 pot adoptar mètodes de dos cables i quatre cables, i el sistema de dos cables pot aconseguir una comunicació bidireccional multipunt real, tal com es mostra a la figura 6.
Quan s'utilitza una connexió de quatre fils, com RS-422, només es pot aconseguir una comunicació punt a punt, és a dir, només hi pot haver un dispositiu mestre i la resta són dispositius esclaus. Tanmateix, té millores en comparació amb RS-422 i pot connectar 32 dispositius més al bus independentment del mètode de connexió de quatre o dos fils.
La sortida de tensió en mode comú RS-485 està entre -7V i +12V, i la impedància d'entrada mínima del receptor RS-485 és de 12k;, El controlador RS-485 es pot aplicar a les xarxes RS-422. RS-485, com RS-422, té una distància de transmissió màxima d'aproximadament 1219 metres i una velocitat de transmissió màxima de 10 Mb/s. La longitud del parell trenat equilibrat és inversament proporcional a la velocitat de transmissió i la longitud màxima del cable especificada només es pot utilitzar quan la velocitat és inferior a 100 kb/s. La velocitat de transmissió més alta només es pot aconseguir en una distància molt curta. En general, la velocitat de transmissió màxima d'un parell trenat de 100 metres de llarg és només 1 Mb/s. RS-485 requereix dues resistències de terminació amb un valor de resistència igual a la impedància característica del cable de transmissió. Quan es transmet a una distància rectangular, no hi ha necessitat d'una resistència de terminació, que generalment no es requereix per sota dels 300 metres. La resistència de terminació està connectada als dos extrems del bus de transmissió.
Punts clau per a la instal·lació en xarxa de RS-422 i RS-485
RS-422 admet 10 nodes, mentre que RS-485 admet 32 nodes, de manera que diversos nodes formen una xarxa. La topologia de xarxa generalment adopta una estructura de bus coincident amb terminals i no admet xarxes d'anell o estrella. Quan es construeix una xarxa, cal tenir en compte els punts següents:
1. Utilitzeu un cable de parell trenat com a bus i connecteu cada node en sèrie. La longitud de la línia de sortida des de l'autobús fins a cada node ha de ser tan curta com sigui possible per minimitzar l'impacte del senyal reflectit a la línia de sortida sobre el senyal de l'autobús.
2. Es prestarà atenció a la continuïtat de la impedància característica del bus, i la reflexió del senyal es produirà a la Classificació de discontinuïtats d'impedància. Les situacions següents poden conduir fàcilment a aquesta discontinuïtat: diferents seccions de l'autobús utilitzen cables diferents, o hi ha massa transceptors instal·lats molt junts en una determinada secció de l'autobús, o es condueixen línies de derivació massa llargues cap a l'autobús.
En resum, s'hauria de proporcionar un canal de senyal únic i continu com a bus.
Com considerar la longitud del cable de transmissió quan s'utilitza la interfície RS485?
Resposta: quan s'utilitza la interfície RS485, la longitud màxima del cable permesa per a la transmissió del senyal de dades del generador a la càrrega en una línia de transmissió específica és una funció de la velocitat del senyal de dades, que està limitada principalment per la distorsió del senyal i el soroll. La corba de relació entre la longitud màxima del cable i la velocitat del senyal que es mostra a la figura següent s'obté mitjançant un cable telefònic de parell trenat amb nucli de coure de 24 AWG (amb un diàmetre de cable de 0,51 mm), amb una capacitat de derivació de línia a línia de 52,5 PF/M, i una resistència de càrrega terminal de 100 ohms.
Quan la velocitat del senyal de dades disminueix per sota dels 90 Kbit/S, suposant una pèrdua de senyal màxima permesa de 6 dBV, la longitud del cable es limita a 1200 M. De fet, la corba de la figura és molt conservadora i, en l'ús pràctic, és possible aconseguir una longitud de cable més gran que aquesta.
Quan s'utilitzen cables amb diferents diàmetres de fil. La longitud màxima del cable obtinguda és diferent. Per exemple, quan la velocitat del senyal de dades és de 600 Kbit/S i s'utilitza un cable de 24 AWG, es pot veure a la figura que la longitud màxima del cable és de 200 m. Si s'utilitza un cable de 19 AWG (amb un diàmetre de cable de 0,91 mm), la longitud del cable pot ser superior a 200 m; Si s'utilitza un cable de 28 AWG (amb un diàmetre de cable de 0,32 mm), la longitud del cable només pot ser inferior a 200 m.
Com aconseguir la comunicació multipunt de RS-485?
Resposta: Només un transmissor pot enviar en qualsevol moment al bus RS-485. Mode semidúplex, amb només un esclau mestre. Mode dúplex complet, l'estació mestra sempre pot enviar i l'estació esclava només pot tenir un enviament. (Controlat per i DE)
En quines condicions s'ha d'utilitzar la concordança de terminals per a la comunicació de la interfície RS-485? Com determinar el valor de la resistència? Com configurar les resistències de coincidència de terminals?
Resposta: En la transmissió de senyals de llarga distància, generalment és necessari connectar una resistència de concordança terminal a l'extrem receptor per evitar la reflexió i l'eco del senyal. El valor de la resistència del terminal depèn de les característiques d'impedància del cable i és independent de la longitud del cable.
RS-485 generalment utilitza connexions de parell trenat (blindats o no blindats), amb una resistència terminal normalment entre 100 i 140 Ω, amb un valor típic de 120 Ω. En la configuració real, una resistència terminal està connectada a cadascun dels dos nodes terminals del cable, el més proper i el més llunyà, mentre que el node del mig no es pot connectar a la resistència terminal, en cas contrari es produiran errors de comunicació.
Per què la interfície RS-485 encara té sortida de dades del receptor quan la comunicació s'atura?
Resposta: com que RS-485 requereix que tots els senyals de control d'habilitació de transmissió estiguin apagats i l'habilitat de recepció sigui vàlid després d'enviar dades, el controlador de bus entra en un estat d'alta resistència i el receptor pot controlar si hi ha noves dades de comunicació al bus.
En aquest moment, el bus es troba en un estat d'accionament passiu (si el bus té una resistència que coincideix amb el terminal, el nivell diferencial de les línies A i B és 0, la sortida del receptor és incerta i és sensible al canvi de senyal diferencial a línia AB, si no hi ha cap coincidència de terminal, el bus està en un estat d'alta impedància i la sortida del receptor és incerta), per la qual cosa és vulnerable a les interferències de soroll extern. Quan la tensió del soroll supera el llindar del senyal d'entrada (valor típic ± 200 mV), el receptor emetrà dades, fent que l'UART corresponent rebi dades no vàlides, provocant errors de comunicació normals posteriors; Es pot produir una altra situació en el moment en què el control d'habilitació de transmissió està activat/desactivat, fent que el receptor emeti un senyal, que també pot provocar que l'UART rebi incorrectament. Solució:
1) Al bus de comunicació, s'utilitza el mètode d'aixecar (línia A) a l'extrem d'entrada de la mateixa fase i tirar cap avall (línia B) a l'extrem d'entrada de fase oposada per subjectar el bus, assegurant que la sortida del receptor estigui a un nivell "1" fix; 2) Substituïu el circuit d'interfície amb productes d'interfície de la sèrie MAX308x amb mode de prevenció d'errors integrat; 3) Eliminació mitjançant mitjans de programari, és a dir, afegint 2-5 bytes de sincronització inicials dins del paquet de dades de comunicació, només després de complir la capçalera de sincronització es pot començar la comunicació de dades real.
Atenuació del senyal de RS-485 en cables de comunicació
El segon factor que afecta la transmissió del senyal és l'atenuació del senyal durant la transmissió per cable. Un cable de transmissió es pot veure com un circuit equivalent compost per una combinació de capacitat distribuïda, inductància distribuïda i resistència.
La capacitat distribuïda C d'un cable es genera principalment per dos cables paral·lels d'un parell trenat. La resistència del cable té poc efecte sobre el senyal aquí i es pot ignorar.
La influència de la capacitat distribuïda en el rendiment de transmissió del bus RS-485
La capacitat distribuïda d'un cable es genera principalment per dos cables paral·lels d'un parell trenat. A més, també hi ha una capacitat distribuïda entre el cable i la terra, que, tot i que és molt petita, no es pot ignorar en l'anàlisi. L'impacte de la capacitat distribuïda en el rendiment de la transmissió del bus es deu principalment a la transmissió de senyals fonamentals al bus, que només es poden expressar de maneres "1" i "0". En un byte especial, com ara 0x01, el senyal "0" permet un temps de càrrega suficient per al condensador distribuït. Tanmateix, quan arriba el senyal "1", a causa de la càrrega del condensador distribuït, no hi ha temps per descarregar-se i (Vin+) - (Vin -) - encara és superior a 200 mV. Això fa que el receptor cregui erròniament que és "0", que finalment condueix a errors de verificació CRC i a l'error de transmissió de la trama de dades sencera.
A causa de la influència de la distribució al bus, es produeixen errors de transmissió de dades, que es tradueixen en una disminució del rendiment global de la xarxa. Hi ha dues maneres de resoldre aquest problema:
(1) Reduir el Baud de transmissió de dades;
(2) Utilitzeu cables amb condensadors petits distribuïts per millorar la qualitat de les línies de transmissió.
Seguiu CF FIBERLINK per obtenir més informació sobre l'experiència en seguretat!!!
Declaració: és important compartir contingut d'alta qualitat amb tothom. Alguns articles provenen d'Internet. Si hi ha alguna infracció, si us plau, feu-nos-ho saber i les gestionarem el més aviat possible.
Hora de publicació: Jul-06-2023