RS485 interfeysi kontseptsiyasi birinchi navbatda nima?
Muxtasar qilib aytganda, bu Telekommunikatsiyalar sanoati assotsiatsiyasi va Elektron sanoat alyansi tomonidan belgilangan elektr xarakteristikalari uchun standartdir. Ushbu standartdan foydalanadigan raqamli aloqa tarmog'i signallarni uzoq masofalarga va yuqori elektron shovqinli muhitda samarali ravishda uzatishi mumkin. RS-485 arzon mahalliy tarmoqlarni va ko'p tarmoqli aloqa aloqalarini sozlash imkonini beradi.
RS485 ikkita simli simga ega: ikkita simli tizim va to'rt simli tizim. To'rt simli tizim faqat nuqtadan nuqtaga aloqaga erishishi mumkin va hozir kamdan-kam qo'llaniladi. Hozirgi vaqtda ikkita simli tizimni ulash usuli asosan qo'llaniladi.
Zaif oqim muhandisligida RS485 aloqasi odatda master-qul aloqa usulini, ya'ni bir nechta tobeli bitta xostni qabul qiladi.
Agar siz RS485 haqida chuqur tushunchaga ega bo'lsangiz, unda haqiqatan ham juda ko'p bilim borligini bilib olasiz. Shuning uchun, biz har bir kishi o'rganish va tushunish uchun biz odatda zaif elektrda ko'rib chiqadigan ba'zi masalalarni tanlaymiz.
RS-485 Elektr qoidalari
RS-422 dan RS-485 ning rivojlanishi tufayli RS-485 ning ko'plab elektr qoidalari RS-422 ga o'xshash. Agar muvozanatli uzatish qabul qilingan bo'lsa, tugatish rezistorlari uzatish liniyasiga ulanishi kerak. RS-485 ikkita simli va to'rtta simli usulni qabul qilishi mumkin va ikkita simli tizim 6-rasmda ko'rsatilganidek, haqiqiy ko'p nuqtali ikki tomonlama aloqaga erishishi mumkin.
RS-422 kabi to'rt simli ulanishdan foydalanilganda, u faqat nuqtadan nuqtaga aloqaga erishishi mumkin, ya'ni faqat bitta asosiy qurilma bo'lishi mumkin, qolganlari esa tobe qurilmalardir. Biroq, u RS-422 ga nisbatan yaxshilanishlarga ega va to'rt simli yoki ikkita simli ulanish usulidan qat'i nazar, avtobusda yana 32 ta qurilmani ulashi mumkin.
RS-485 umumiy rejimdagi kuchlanish chiqishi -7V va +12V oralig'ida va RS-485 qabul qilgichining minimal kirish empedansi 12k;, RS-485 drayveri RS-422 tarmoqlarida qo'llanilishi mumkin. RS-485, RS-422 kabi, maksimal uzatish masofasi taxminan 1219 metr va maksimal uzatish tezligi 10Mb / s. Balanslangan o'ralgan juftlikning uzunligi uzatish tezligiga teskari proportsionaldir va belgilangan maksimal kabel uzunligi faqat tezlik 100 kb / s dan past bo'lganda foydalanish mumkin. Eng yuqori uzatish tezligiga faqat juda qisqa masofada erishish mumkin. Odatda, 100 metr uzunlikdagi o'ralgan juftlikning maksimal uzatish tezligi faqat 1 Mb / s ni tashkil qiladi. RS-485 uzatish kabelining xarakteristik empedansiga teng qarshilik qiymatiga ega bo'lgan ikkita tugatish rezistorini talab qiladi. To'rtburchaklar masofada uzatishda, odatda 300 metrdan pastroqda talab qilinmaydigan tugatish rezistoriga ehtiyoj qolmaydi. Tugatish rezistori uzatish avtobusining ikkala uchida ham ulangan.
RS-422 va RS-485 tarmoqlarini o'rnatishning asosiy nuqtalari
RS-422 10 ta tugunni, RS-485 esa 32 tugunni qo'llab-quvvatlaydi, shuning uchun bir nechta tugunlar tarmoqni tashkil qiladi. Tarmoq topologiyasi odatda terminalga mos keladigan avtobus strukturasini qabul qiladi va halqali yoki yulduzli tarmoqlarni qo'llab-quvvatlamaydi. Tarmoqni qurishda quyidagi fikrlarga e'tibor berish kerak:
1. Avtobus sifatida o'ralgan juft kabeldan foydalaning va har bir tugunni ketma-ket ulang. Chiquvchi chiziqda aks ettirilgan signalning avtobus signaliga ta'sirini minimallashtirish uchun avtobusdan har bir tugungacha bo'lgan chiqish liniyasining uzunligi imkon qadar qisqa bo'lishi kerak.
2. Shinaning xarakteristik empedansining uzluksizligiga e'tibor qaratish lozim va signalning aks etishi empedansning uzilishlari tasnifida sodir bo'ladi. Quyidagi holatlar bu uzilishga osonlik bilan olib kelishi mumkin: avtobusning turli bo'limlari turli kabellardan foydalanadi yoki avtobusning ma'lum bir qismida bir-biriga yaqin o'rnatilgan juda ko'p qabul qiluvchilar mavjud yoki juda uzun tarmoqli chiziqlar avtobusga chiqariladi.
Muxtasar qilib aytganda, avtobus sifatida yagona, uzluksiz signal kanali ta'minlanishi kerak.
RS485 interfeysidan foydalanganda uzatish kabelining uzunligini qanday hisobga olish kerak?
Javob: RS485 interfeysidan foydalanganda generatordan ma'lum bir uzatish liniyasidagi yukga ma'lumot uzatish uzatish uchun ruxsat etilgan maksimal kabel uzunligi, asosan, signal buzilishi va shovqin bilan cheklangan ma'lumotlar uzatish tezligining funktsiyasidir. Quyidagi rasmda ko'rsatilgan maksimal kabel uzunligi va signal tezligi o'rtasidagi bog'liqlik egri chizig'i 24AWG mis yadroli o'ralgan juft telefon kabeli (sim diametri 0,51 mm), chiziqdan chiziqqa aylanib o'tish sig'imi 52,5PF/M bo'lgan, va terminal yuk qarshiligi 100 ohm.
Ma'lumot uzatish tezligi 90Kbit/S dan pastga tushganda, ruxsat etilgan maksimal signal yo'qolishi 6dBV bo'lsa, kabel uzunligi 1200M bilan cheklangan. Aslida, rasmdagi egri juda konservativ va amaliy foydalanishda undan kattaroq kabel uzunligiga erishish mumkin.
Turli diametrli simli kabellardan foydalanilganda. Olingan maksimal kabel uzunligi boshqacha. Masalan, ma'lumotlar uzatish tezligi 600Kbit/S bo'lsa va 24AWG kabelidan foydalanilganda, maksimal kabel uzunligi 200 m ekanligini rasmdan ko'rish mumkin. Agar 19AWG kabeli (sim diametri 0,91 mm) ishlatilsa, kabel uzunligi 200 m dan ortiq bo'lishi mumkin; Agar 28AWG kabeli (sim diametri 0,32 mm) ishlatilsa, kabel uzunligi faqat 200 m dan kam bo'lishi mumkin.
RS-485 ning ko'p nuqtali aloqasiga qanday erishish mumkin?
Javob: RS-485 avtobusida istalgan vaqtda faqat bitta transmitter yuborishi mumkin. Yarim dupleks rejimi, faqat bitta asosiy qul bilan. To'liq dupleks rejimi, asosiy stantsiya har doim yuborishi mumkin va tobe stantsiya faqat bitta yuborishga ega bo'lishi mumkin. (DE va DE tomonidan nazorat qilinadi)
RS-485 interfeysi aloqasi uchun qanday sharoitlarda terminal moslashuvidan foydalanish kerak? Qarshilik qiymatini qanday aniqlash mumkin? Terminal mos keladigan rezistorlarni qanday sozlash mumkin?
Javob: Uzoq masofali signal uzatishda, odatda, signalni aks ettirish va aks-sadoni oldini olish uchun qabul qiluvchi uchida terminalga mos keladigan qarshilikni ulash kerak. Terminalga mos keladigan qarshilik qiymati kabelning empedans xususiyatlariga bog'liq va kabelning uzunligiga bog'liq emas.
RS-485 odatda 100 dan 140 Ō gacha bo'lgan terminal qarshiligiga ega, odatda 120 Ō qiymatiga ega bo'lgan o'ralgan juft (qalqonlangan yoki himoyalanmagan) ulanishlardan foydalanadi. Haqiqiy konfiguratsiyada bitta terminal rezistori kabelning ikkita terminali tugunining har biriga, eng yaqin va eng uzoqqa ulanadi, o'rtadagi tugun esa terminal rezistoriga ulana olmaydi, aks holda aloqa xatolari paydo bo'ladi.
Nima uchun aloqa to'xtatilganda RS-485 interfeysi hali ham qabul qiluvchidan ma'lumotlar chiqishiga ega?
Javob: RS-485 ma'lumotlarni jo'natgandan so'ng barcha uzatishni boshqarish signallarini o'chirishni va qabul qilish imkoniyatini haqiqiy bo'lishini talab qilganligi sababli, avtobus haydovchisi yuqori qarshilik holatiga kiradi va qabul qiluvchi avtobusda yangi aloqa ma'lumotlari mavjudligini kuzatishi mumkin.
Bu vaqtda avtobus passiv qo'zg'alish holatida (agar avtobus terminalga mos keladigan qarshilikka ega bo'lsa, A va B liniyalarining differentsial darajasi 0 ga teng, qabul qiluvchining chiqishi noaniq va u differensial signalning o'zgarishiga sezgir. AB liniyasi, agar terminal moslamasi bo'lmasa, avtobus Yuqori empedans holatida va qabul qiluvchining chiqishi noaniq), shuning uchun u tashqi shovqin shovqinlariga zaifdir. Shovqin kuchlanishi kirish signali chegarasidan (odatiy qiymat ± 200 mV) oshib ketganda, qabul qiluvchi ma'lumotlarni chiqaradi, bu esa tegishli UARTning noto'g'ri ma'lumotlarni qabul qilishiga olib keladi va keyingi normal aloqa xatolariga olib keladi; Transmissiyani yoqish boshqaruvi yoqilgan/o'chirilgan paytda boshqa holat yuzaga kelishi mumkin, bu esa qabul qiluvchining signal chiqarishiga olib keladi, bu ham UARTni noto'g'ri qabul qilishga olib kelishi mumkin. Yechim:
1) Aloqa shinasida, qabul qiluvchining chiqishi bir nuqtada bo'lishini ta'minlab, avtobusni mahkamlash uchun bir xil fazaning kirish uchida yuqoriga (A chizig'i) va qarama-qarshi fazaning kirish uchida pastga tortish (B chizig'i) usuli qo'llaniladi. belgilangan "1" daraja; 2) Interfeys sxemasini o'rnatilgan nosozliklarni oldini olish rejimiga ega MAX308x seriyali interfeys mahsulotlari bilan almashtiring; 3) Dasturiy ta'minot vositalari orqali yo'q qilish, ya'ni aloqa ma'lumotlar paketiga 2-5 boshlang'ich sinxronizatsiya baytlarini qo'shish, sinxronizatsiya sarlavhasi bajarilgandan keyingina haqiqiy ma'lumotlar aloqasi boshlanishi mumkin.
Aloqa kabellarida RS-485 signalining susayishi
Signalning uzatilishiga ta'sir qiluvchi ikkinchi omil - kabelni uzatish paytida signalning zaiflashishi. Etkazish kabelini taqsimlangan sig'im, taqsimlangan indüktans va qarshilik kombinatsiyasidan tashkil topgan ekvivalent sxema sifatida ko'rish mumkin.
Kabelning taqsimlangan sig'imi C, asosan, o'ralgan juftlikning ikkita parallel simlari tomonidan ishlab chiqariladi. Telning qarshiligi bu erda signalga juda oz ta'sir qiladi va uni e'tiborsiz qoldirish mumkin.
RS-485 avtobusining uzatish samaradorligiga taqsimlangan sig'imning ta'siri
Kabelning taqsimlangan sig'imi, asosan, o'ralgan juftlikning ikkita parallel simlari tomonidan ishlab chiqariladi. Bundan tashqari, sim va er o'rtasida taqsimlangan sig'im ham mavjud bo'lib, u juda kichik bo'lsa-da, tahlilni e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi. Taqsimlangan sig'imning avtobus uzatish ko'rsatkichlariga ta'siri, asosan, avtobusda asosiy signallarning uzatilishi bilan bog'liq bo'lib, ular faqat "1" va "0" usullarida ifodalanishi mumkin. Maxsus baytda, masalan, 0x01, "0" signali taqsimlangan kondansatör uchun etarli zaryadlash vaqtini beradi. Biroq, "1" signali kelganda, taqsimlangan kondansatördagi zaryad tufayli zaryadsizlanish uchun vaqt yo'q va (Vin+) - (Vin -) - hali ham 200 mV dan katta. Bu qabul qiluvchining uni "0" deb noto'g'ri hisoblashiga olib keladi va natijada CRC tekshirish xatolariga va butun ma'lumotlar ramkasini uzatish xatosiga olib keladi.
Avtobusda taqsimotning ta'siri tufayli ma'lumotlarni uzatishda xatolar yuzaga keladi, bu esa umumiy tarmoqning ishlashini pasayishiga olib keladi. Ushbu muammoni hal qilishning ikki yo'li mavjud:
(1) Ma'lumot uzatish tezligini kamaytirish;
(2) Elektr uzatish liniyalarining sifatini yaxshilash uchun kichik taqsimlangan kondansatkichli kabellardan foydalaning.
Xavfsizlik bo'yicha ko'proq ma'lumot olish uchun CF FIBERLINK-ga rioya qiling!!!
Bayonot: Yuqori sifatli kontentni hamma bilan baham ko'rish muhim. Ba'zi maqolalar Internetdan olingan. Agar biron bir qoidabuzarlik bo'lsa, iltimos, bizga xabar bering va biz ularni imkon qadar tezroq hal qilamiz.
Xabar vaqti: 2023 yil 06-iyul