Apakah konsep antara muka RS485 dahulu?
Ringkasnya, ia adalah standard untuk ciri elektrik, yang ditakrifkan oleh Persatuan Industri Telekomunikasi dan Perikatan Industri Elektronik. Rangkaian komunikasi digital yang menggunakan piawaian ini boleh menghantar isyarat dengan berkesan pada jarak jauh dan dalam persekitaran dengan bunyi elektronik yang tinggi. RS-485 membolehkan untuk mengkonfigurasi rangkaian tempatan kos rendah dan pautan komunikasi berbilang cawangan.
RS485 mempunyai dua jenis pendawaian: dua sistem wayar dan empat sistem wayar. Sistem empat wayar hanya boleh mencapai komunikasi titik ke titik dan jarang digunakan sekarang. Pada masa ini, kaedah pendawaian sistem dua wayar kebanyakannya digunakan.
Dalam kejuruteraan semasa yang lemah, komunikasi RS485 umumnya menggunakan kaedah komunikasi tuan-hamba, iaitu, satu hos dengan berbilang hamba.
Jika anda mempunyai pemahaman yang mendalam tentang RS485, anda akan mendapati bahawa memang terdapat banyak pengetahuan di dalamnya. Oleh itu, kami akan memilih beberapa isu yang biasanya kami pertimbangkan dalam tenaga elektrik yang lemah untuk dipelajari dan difahami oleh semua orang.
Peraturan Elektrik RS-485
Disebabkan pembangunan RS-485 daripada RS-422, banyak peraturan elektrik RS-485 adalah serupa dengan RS-422. Jika penghantaran seimbang diterima pakai, perintang penamatan perlu disambungkan ke talian penghantaran. RS-485 boleh menggunakan dua kaedah wayar dan empat wayar, dan sistem dua wayar boleh mencapai komunikasi dua arah berbilang titik yang benar, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.
Apabila menggunakan sambungan empat wayar, seperti RS-422, ia hanya boleh mencapai komunikasi titik ke titik, iaitu, hanya terdapat satu peranti induk dan selebihnya adalah peranti hamba. Walau bagaimanapun, ia mempunyai peningkatan berbanding RS-422, dan boleh menyambungkan 32 lagi peranti pada bas tanpa mengira kaedah sambungan empat wayar atau dua wayar.
Output voltan mod biasa RS-485 adalah antara -7V dan+12V, dan impedans input minimum penerima RS-485 ialah 12k;, Pemacu RS-485 boleh digunakan dalam rangkaian RS-422. RS-485, seperti RS-422, mempunyai jarak penghantaran maksimum kira-kira 1219 meter dan kadar penghantaran maksimum 10Mb/s. Panjang pasangan terpiuh seimbang adalah berkadar songsang dengan kadar penghantaran, dan panjang kabel maksimum yang ditentukan hanya boleh digunakan apabila kelajuan di bawah 100kb/s. Kadar penghantaran tertinggi hanya boleh dicapai dalam jarak yang sangat singkat. Secara amnya, kadar penghantaran maksimum bagi pasangan berpintal sepanjang 100 meter adalah hanya 1Mb/s. RS-485 memerlukan dua perintang penamat dengan nilai rintangan yang sama dengan impedans ciri kabel penghantaran. Apabila menghantar pada jarak segi empat tepat, tidak ada keperluan untuk perintang penamat, yang biasanya tidak diperlukan di bawah 300 meter. Perintang penamat disambungkan pada kedua-dua hujung bas penghantaran.
Perkara utama untuk pemasangan rangkaian RS-422 dan RS-485
RS-422 boleh menyokong 10 nod, manakala RS-485 menyokong 32 nod, jadi berbilang nod membentuk rangkaian. Topologi rangkaian secara amnya menggunakan struktur bas sepadan terminal dan tidak menyokong rangkaian cincin atau bintang. Apabila membina rangkaian, perkara berikut harus diperhatikan:
1. Gunakan kabel pasangan terpiuh sebagai bas dan sambungkan setiap nod secara bersiri. Panjang garisan keluar dari bas ke setiap nod hendaklah sesingkat mungkin untuk meminimumkan kesan isyarat pantulan dalam talian keluar pada isyarat bas.
2. Perhatian hendaklah diberikan kepada kesinambungan impedans ciri bas, dan pantulan isyarat akan berlaku pada Pengelasan ketakselanjaran impedans. Situasi berikut boleh menyebabkan ketakselanjaran ini dengan mudah: bahagian bas yang berbeza menggunakan kabel yang berbeza, atau terdapat terlalu banyak transceiver yang dipasang rapat pada bahagian tertentu bas, atau garis cawangan yang terlalu panjang dibawa keluar ke bas.
Pendek kata, satu saluran isyarat berterusan harus disediakan sebagai bas.
Bagaimana untuk mempertimbangkan panjang kabel penghantaran apabila menggunakan antara muka RS485?
Jawapan: Apabila menggunakan antara muka RS485, panjang kabel maksimum yang dibenarkan untuk penghantaran isyarat data dari penjana ke beban pada talian penghantaran tertentu adalah fungsi kadar isyarat data, yang dihadkan terutamanya oleh herotan isyarat dan bunyi. Lengkung hubungan antara panjang kabel maksimum dan kadar isyarat yang ditunjukkan dalam rajah berikut diperoleh dengan menggunakan kabel telefon pasangan terpiuh teras tembaga 24AWG (dengan diameter wayar 0.51mm), dengan kapasitans pintasan talian ke talian 52.5PF/M, dan rintangan beban terminal 100 ohm.
Apabila kadar isyarat data menurun kepada di bawah 90Kbit/S, dengan mengandaikan kehilangan isyarat maksimum yang dibenarkan sebanyak 6dBV, panjang kabel dihadkan kepada 1200M. Malah, lengkung dalam rajah itu sangat konservatif, dan dalam penggunaan praktikal, adalah mungkin untuk mencapai panjang kabel yang lebih besar daripadanya.
Apabila menggunakan kabel dengan diameter wayar yang berbeza. Panjang kabel maksimum yang diperoleh adalah berbeza. Sebagai contoh, apabila kadar isyarat data ialah 600Kbit/S dan kabel 24AWG digunakan, dapat dilihat daripada rajah bahawa panjang kabel maksimum ialah 200m. Jika kabel 19AWG (dengan diameter wayar 0.91mm) digunakan, panjang kabel boleh melebihi 200m; Jika kabel 28AWG (dengan diameter wayar 0.32mm) digunakan, panjang kabel hanya boleh kurang daripada 200m.
Bagaimana untuk mencapai komunikasi berbilang titik RS-485?
Jawapan: Hanya satu pemancar boleh menghantar pada bas RS-485 pada bila-bila masa. Mod separuh dupleks, dengan hanya satu hamba induk. Mod dupleks penuh, stesen induk sentiasa boleh menghantar, dan stesen hamba hanya boleh mempunyai satu hantaran. (Dikawal oleh dan DE)
Dalam keadaan apakah pemadanan terminal perlu digunakan untuk komunikasi antara muka RS-485? Bagaimana untuk menentukan nilai rintangan? Bagaimana untuk mengkonfigurasi perintang pemadanan terminal?
Jawapan: Dalam penghantaran isyarat jarak jauh, secara amnya adalah perlu untuk menyambungkan perintang padanan terminal pada hujung penerima untuk mengelakkan pantulan isyarat dan gema. Nilai rintangan padanan terminal bergantung pada ciri impedans kabel dan tidak bergantung pada panjang kabel.
RS-485 umumnya menggunakan sambungan pasangan terpiuh (terlindung atau tidak terlindung), dengan rintangan terminal biasanya antara 100 dan 140 Ω, dengan nilai biasa 120 Ω. Dalam konfigurasi sebenar, satu perintang terminal disambungkan kepada setiap dua nod terminal kabel, yang paling dekat dan paling jauh, manakala nod di tengah tidak boleh disambungkan ke perintang terminal, jika tidak, ralat komunikasi akan berlaku.
Mengapa antara muka RS-485 masih mempunyai output data daripada penerima apabila komunikasi dihentikan?
Jawapan: Memandangkan RS-485 memerlukan semua penghantaran membolehkan isyarat kawalan dimatikan dan penerimaan membolehkan untuk sah selepas menghantar data, pemandu bas memasuki keadaan rintangan tinggi dan penerima boleh memantau sama ada terdapat data komunikasi baharu pada bas.
Pada masa ini, bas berada dalam keadaan pemacu pasif (jika bas mempunyai rintangan padanan terminal, tahap pembezaan talian A dan B ialah 0, output penerima tidak pasti, dan ia sensitif kepada perubahan isyarat pembezaan pada talian AB; jika tiada padanan terminal, bas berada dalam keadaan impedans Tinggi, dan output penerima tidak pasti), jadi ia terdedah kepada gangguan bunyi luaran. Apabila voltan hingar melebihi ambang isyarat input (nilai biasa ± 200mV), penerima akan mengeluarkan data, menyebabkan UART yang sepadan menerima data tidak sah, menyebabkan ralat komunikasi biasa seterusnya; Situasi lain mungkin berlaku pada masa ini apabila kawalan membolehkan penghantaran dihidupkan/dimatikan, menyebabkan penerima mengeluarkan isyarat, yang juga boleh menyebabkan UART menerima secara tidak betul. Penyelesaian:
1) Pada bas komunikasi, kaedah menarik ke atas (garisan A) pada hujung input fasa yang sama dan menarik ke bawah (garisan B) pada hujung input fasa bertentangan digunakan untuk mengapit bas, memastikan output penerima berada pada tahap "1" tetap; 2) Gantikan litar antara muka dengan produk antara muka siri MAX308x dengan mod pencegahan kerosakan terbina dalam; 3) Menghapuskan melalui cara perisian, iaitu, menambah 2-5 bait penyegerakan awal dalam paket data komunikasi, hanya selepas pengepala penyegerakan dipenuhi barulah komunikasi data sebenar bermula.
Pengecilan isyarat RS-485 dalam kabel komunikasi
Faktor kedua yang mempengaruhi penghantaran isyarat ialah pengecilan isyarat semasa penghantaran kabel. Kabel penghantaran boleh dilihat sebagai litar setara yang terdiri daripada gabungan kemuatan teragih, kearuhan teragih, dan rintangan.
Kapasiti teragih C kabel terutamanya dijana oleh dua wayar selari pasangan terpiuh. Rintangan wayar mempunyai sedikit kesan pada isyarat di sini dan boleh diabaikan.
Pengaruh Kapasitan Teragih terhadap Prestasi Penghantaran Bas RS-485
Kapasiti teragih kabel terutamanya dijana oleh dua wayar selari pasangan terpiuh. Di samping itu, terdapat juga kapasitansi teragih antara wayar dan tanah, yang, walaupun sangat kecil, tidak boleh diabaikan dalam analisis. Kesan kapasitansi teragih pada prestasi penghantaran bas adalah disebabkan terutamanya oleh penghantaran isyarat asas pada bas, yang hanya boleh dinyatakan dalam cara "1" dan "0". Dalam bait khas, seperti 0x01, isyarat "0" membenarkan masa pengecasan yang mencukupi untuk kapasitor teragih. Walau bagaimanapun, apabila isyarat "1" tiba, disebabkan cas dalam kapasitor teragih, tidak ada masa untuk dinyahcas, dan (Vin+) - (Vin -) - masih lebih besar daripada 200mV. Ini mengakibatkan penerima tersilap mempercayai ia sebagai "0", akhirnya membawa kepada ralat pengesahan CRC dan keseluruhan ralat penghantaran bingkai data.
Disebabkan oleh pengaruh pengedaran pada bas, ralat penghantaran data berlaku, mengakibatkan penurunan dalam prestasi rangkaian keseluruhan. Terdapat dua cara untuk menyelesaikan masalah ini:
(1) Kurangkan Baud penghantaran data;
(2) Gunakan kabel dengan kapasitor teragih kecil untuk meningkatkan kualiti talian penghantaran.
Ikuti CF FIBERLINK untuk mengetahui lebih lanjut tentang kepakaran keselamatan!!!
Pernyataan: Berkongsi kandungan berkualiti tinggi dengan semua orang adalah penting. Beberapa artikel diperoleh daripada internet. Jika terdapat sebarang pelanggaran, sila maklumkan kepada kami dan kami akan menanganinya secepat mungkin.
Masa siaran: Jul-06-2023