Kio estas la koncepto de la RS485-interfaco unue?
Mallonge, ĝi estas normo por elektraj karakterizaĵoj, kiu estas difinita de la Telekomunika Industrio-Asocio kaj la Elektronika Industrio-Alianco. La cifereca komunika reto uzanta ĉi tiun normon povas efike elsendi signalojn sur longaj distancoj kaj en medioj kun alta elektronika bruo. RS-485 ebligas agordi malmultekostajn lokajn retojn kaj plurbranĉajn komunikajn ligilojn.
RS485 havas du specojn de drataro: du-drata sistemo kaj kvar-drata sistemo. La kvardrata sistemo povas nur atingi punkt-al-punktan komunikadon kaj malofte estas uzata nun. Nuntempe, la dudrata sistemo-kabla metodo estas plejparte uzata.
En malforta nuna inĝenierado, RS485-komunikado ĝenerale adoptas komunikadmetodon majstro-sklavo, tio estas, unu gastiganto kun multoblaj sklavoj.
Se vi havas profundan komprenon pri RS485, vi trovos, ke ja estas multe da scio interne. Tial ni elektos kelkajn aferojn, kiujn ni kutime konsideras en malforta elektro por ke ĉiuj lernu kaj komprenu.
RS-485 Elektraj Regularoj
Pro la evoluo de RS-485 de RS-422, multaj elektraj regularoj de RS-485 similas al RS-422. Se ekvilibra dissendo estas adoptita, finrezistiloj devas esti konektitaj al la transmisilinio. RS-485 povas adopti du dratajn kaj kvar dratajn metodojn, kaj la dudrata sistemo povas atingi veran plurpunktan dudirektan komunikadon, kiel montrite en Figuro 6.
Kiam oni uzas kvardratan konekton, kiel RS-422, ĝi povas nur atingi punkton-al-punktan komunikadon, tio estas, povas ekzisti nur unu majstra aparato kaj la ceteraj estas sklavaj aparatoj. Tamen, ĝi havas plibonigojn kompare kun RS-422, kaj povas konekti 32 pliajn aparatojn sur la buso sendepende de la kvar-drato aŭ du-drata konektometodo.
La RS-485-komunreĝima tensio eligo estas inter -7V kaj +12V, kaj la minimuma eniga impedanco de la RS-485-ricevilo estas 12k;, La RS-485-ŝoforo povas esti aplikata en RS-422-retoj. RS-485, kiel RS-422, havas maksimuman dissenddistancon de proksimume 1219 metroj kaj maksimuman dissendrapidecon de 10Mb/s. La longeco de la ekvilibra tordita paro estas inverse proporcia al la dissendrapideco, kaj la specifita maksimuma kablolongo povas esti uzata nur kiam la rapido estas sub 100kb/s. La plej alta indico de dissendo povas esti atingita nur super tre mallonga distanco. Ĝenerale, la maksimuma dissendrapideco de 100 metrojn longa tordita paro estas nur 1Mb/s. RS-485 postulas du finajn rezistilojn kun rezistvaloro egala al la karakteriza impedanco de la dissenda kablo. Kiam oni transdonas je rektangula distanco, ne necesas finrezistilo, kiu ĝenerale ne estas postulata sub 300 metroj. La fina rezistilo estas ligita ĉe ambaŭ finoj de la dissenda buso.
Ŝlosilpunktoj por retinstalado de RS-422 kaj RS-485
RS-422 povas subteni 10 nodojn, dum RS-485 subtenas 32 nodojn, do multoblaj nodoj formas reton. La retotopologio ĝenerale adoptas terminalan kongruan busstrukturon kaj ne apogas ringajn aŭ stelretojn. Konstruante reton, la sekvaj punktoj devas esti notitaj:
1. Uzu torditan parkablon kiel la buson kaj konektu ĉiun nodon en serio. La longo de la elirlinio de la buso al ĉiu nodo devus esti kiel eble plej mallonga por minimumigi la efikon de la reflektita signalo en la elirlinio sur la bussignalo.
2. Oni atentu la kontinuecon de busa karakteriza impedanco, kaj signala reflektado okazos ĉe la Klasifiko de malkontinuecoj de impedanco. La sekvaj situacioj povas facile konduki al ĉi tiu malkontinueco: malsamaj sekcioj de la buso uzas malsamajn kablojn, aŭ ekzistas tro multaj dissendiloj instalitaj proksime kune sur certa sekcio de la buso, aŭ tro longaj branĉolinioj estas gviditaj eksteren al la buso.
Mallonge, ununura, kontinua signalkanalo devus esti disponigita kiel la buso.
Kiel konsideri la longon de la transdona kablo kiam vi uzas la RS485-interfacon?
Respondo: Kiam oni uzas la RS485-interfacon, la maksimuma kablolongo permesita por transdono de datumsignalo de la generatoro al la ŝarĝo sur specifa transdona linio estas funkcio de la datumsignala indico, kiu estas ĉefe limigita de signala misprezento kaj bruo. La rilatkurbo inter la maksimuma kablolongo kaj signala indico montrita en la sekva figuro estas akirita per 24AWG kupra kerno tordita telefona kablo (kun dratdiametro de 0.51mm), kun linio al linio pretervojo kapacitanco de 52.5PF/M, kaj fina ŝarĝorezisto de 100 ohmoj.
Kiam la datumsignala indico malpliiĝas al sub 90Kbit/S, supozante maksimuman permeseblan signalperdon de 6dBV, la kablolongo estas limigita al 1200M. Fakte, la kurbo en la figuro estas tre konservativa, kaj en praktika uzo, eblas atingi kablolongon pli grandan ol ĝi.
Kiam vi uzas kablojn kun malsamaj drataj diametroj. La maksimuma kablolongo akirita estas malsama. Ekzemple, kiam la datumsignala indico estas 600Kbit/S kaj 24AWG-kablo estas uzata, oni povas vidi el la figuro, ke la maksimuma kablolongo estas 200m. Se 19AWG-kablo (kun drato-diametro de 0.91mm) estas uzata, la kablo-longo povas esti pli granda ol 200m; Se 28AWG-kablo (kun dratdiametro de 0.32mm) estas uzata, la kablolongo povas esti nur malpli ol 200m.
Kiel atingi plurpunktan komunikadon de RS-485?
Respondo: Nur unu dissendilo povas sendi en la buso RS-485 iam ajn. Duondupleksa reĝimo, kun nur unu majstra sklavo. Plena dupleksa reĝimo, la majstra stacio ĉiam povas sendi, kaj la sklava stacio povas nur havi unu sendon. (Regata de kaj DE)
Sub kiaj kondiĉoj terminala kongruo devas esti uzata por RS-485-interfaca komunikado? Kiel determini la rezistvaloron? Kiel agordi finajn kongruajn rezistojn?
Respondo: En longdistanca signaltranssendo, estas ĝenerale necese konekti terminalan kongruan rezistilon ĉe la riceva fino por eviti signalan reflektadon kaj eĥon. La terminala kongrua rezistvaloro dependas de la impedanckarakterizaĵoj de la kablo kaj estas sendependa de la longo de la kablo.
RS-485 ĝenerale uzas torditajn parojn (ŝirmita aŭ neŝirmita) ligojn, kun fina rezisto tipe inter 100 kaj 140 Ω, kun tipa valoro de 120 Ω. En fakta agordo, unu fina rezistilo estas konektita al ĉiu el la du finaj nodoj de la kablo, la plej proksima kaj la plej malproksima, dum la nodo en la mezo ne povas esti konektita al la fina rezistilo, alie komunikadaj eraroj okazos.
Kial la RS-485-interfaco ankoraŭ havas datuman eligon de la ricevilo kiam komunikado estas ĉesigita?
Respondo: Ĉar RS-485 postulas, ke ĉiuj transsendaj ebligaj kontrolsignaloj estu malŝaltitaj kaj ricevo ebligas validi post sendado de datumoj, la busŝoforo eniras altan rezistan staton kaj la ricevilo povas kontroli ĉu ekzistas novaj komunikadaj datumoj sur la buso.
En ĉi tiu tempo, la buso estas en pasiva veturadstato (se la buso havas terminalan kongruan reziston, la diferenciala nivelo de linioj A kaj B estas 0, la eligo de la ricevilo estas necerta, kaj ĝi estas sentema al la ŝanĝo de diferenciala signalo sur linio AB se ne ekzistas terminala kongruo, la buso estas en Alta impedanca stato, kaj la eligo de la ricevilo estas necerta), do ĝi estas vundebla al ekstera brua interfero. Kiam la brua tensio superas la sojlon de eniga signalo (tipa valoro ± 200mV), la ricevilo eligos datumojn, igante la respondan UART ricevi nevalidajn datumojn, kaŭzante postajn normalajn komunikajn erarojn; Alia situacio povas okazi en la momento kiam la transsenda ebliga kontrolo estas ŝaltita/malŝaltita, igante la ricevilon eligi signalon, kiu ankaŭ povas kaŭzi UART ricevi malĝuste. Solvo:
1) Sur la komunika buso, la metodo de tiri supren (A-linio) ĉe la sama faza enigfino kaj tiri malsupren (B-linio) ĉe la kontraŭfaza enigfino estas uzata por krampi la buson, certigante ke la ricevilo eligo estas ĉe fiksita "1" nivelo; 2) Anstataŭigu la interfacan cirkviton per MAX308x-seriaj interfacaj produktoj kun enkonstruita erarpreventa reĝimo; 3) Forigi per softvaraj rimedoj, tio estas, aldoni 2-5 komencajn sinkronigajn bajtojn ene de la komunikada datumpakaĵo, nur post kiam la sinkroniga kaplinio estas renkontita, vera datumkomunikado komenciĝos.
Signalmalfortiĝo de RS-485 en komunikadokabloj
La dua faktoro kiu influas signaltranssendon estas la malfortiĝo de la signalo dum kablotranssendo. Dissendokablo povas esti vidita kiel ekvivalenta cirkvito kunmetita de kombinaĵo de distribuita kapacitanco, distribuita induktanco, kaj rezisto.
La distribuita kapacitanco C de kablo estas ĉefe generita per du paralelaj dratoj de tordita paro. La rezisto de la drato havas malmulte da efiko sur la signalo ĉi tie kaj povas esti ignorita.
La Influo de Distribuita Kapacitanco sur la Transdono-Efikeco de RS-485 Bus
La distribuita kapacitanco de kablo estas ĉefe generita per du paralelaj dratoj de tordita paro. Krome, ekzistas ankaŭ distribuita kapacitanco inter la drato kaj la grundo, kiu, kvankam tre malgranda, ne povas esti ignorita en la analizo. La efiko de distribuita kapacitanco sur bustransdona rendimento estas ĉefe pro la transdono de fundamentaj signaloj sur la buso, kiuj povas esti esprimitaj nur en "1" kaj "0" manieroj. En speciala bajto, kiel ekzemple 0x01, la signalo "0" permesas sufiĉan ŝargan tempon por la distribuita kondensilo. Tamen, kiam la signalo "1" alvenas, pro la ŝargo en la distribuita kondensilo, ne estas tempo por malŝarĝi, kaj (Vin+) - (Vin -) - estas ankoraŭ pli granda ol 200mV. Tio rezultigas la ricevilon erare kredante ĝin por esti "0", finfine kondukante al CRC-konfirmeraroj kaj la tuta datumframa dissenda eraro.
Pro la influo de distribuo sur la buso, datumtranssendo-eraroj okazas, rezultigante malkreskon en la totala reto-rendimento. Estas du manieroj solvi ĉi tiun problemon:
(1) Redukti la Baud de transdono de datumoj;
(2) Uzu kablojn kun malgrandaj distribuitaj kondensiloj por plibonigi la kvaliton de transmisiaj linioj.
Sekvu CF FIBERLINK por lerni pli pri sekureca kompetenteco!!!
Deklaro: Kunhavigi altkvalitan enhavon kun ĉiuj estas grava. Kelkaj artikoloj estas fontitaj de la interreto. Se estas iuj malobservoj, bonvolu sciigi nin kaj ni pritraktos ilin kiel eble plej baldaŭ.
Afiŝtempo: Jul-06-2023