RS-485 (Зөвлөмж болгож буй Стандарт 485 эсвэл EIA / TIA -485-A) нь хоёр утастай, хагас дуплекс, олон дусал цуврал тэнцвэртэй холбооны сувгаар өгөгдөл дамжуулахад санал болгож буй стандарт юм. Electronic Industries Alliance (EIA) ба Цахилгаан холбооны аж үйлдвэрийн холбоо (TIA) хамтран боловсруулсан. Стандарт нь зөвхөн дохиоллын физик давхаргыг тодорхойлдог (өөрөөр хэлбэл OSI нээлттэй системийн харилцан холболтын загварын зөвхөн 1 -р давхарга). Энэхүү стандарт нь биржийн програмчлалын загвар болон солилцооны протоколыг тайлбарлаагүй болно. RS-485 нь хоёртын өгөгдөл дамжуулах RS232 интерфейсийн физик чадварыг өргөжүүлэх зорилгоор бүтээгдсэн.
Нэр: Санал болгож буй стандарт 485
Тэнцвэртэй олон цэгийн системд ашиглах генератор ба хүлээн авагчийн цахилгаан шинж чанар
Тэнцвэртэй олон цэгийн системд ашиглах генератор ба хүлээн авагчийн цахилгаан шинж чанар.
Хөгжүүлэгч: Электроникийн үйлдвэрлэлийн холбоо (БОНБҮ)... Аж үйлдвэрийн электроникийн холбоо.
Стандарт хэвлэлүүд:
RS-485A (Санал болгож буй стандарт 485 хэвлэл: A)үйлдвэрлэсэн он 1983 он.
БОНБҮ 485-Аүйлдвэрлэсэн он 1986 он.
TIA / EIA 485-Aүйлдвэрлэсэн он 1998 он.
TIA / EIA 485-A 2003 онд гарсан жил.
ISO / IEC 8482 (1993 онд идэвхтэй байсан)
Нийтлэгч: ISO, IEC
Нэр: Мэдээллийн технологи - Цахилгаан холбоо ба систем хоорондын мэдээлэл солилцоо - Twisted pair олон цэгийн харилцан холболт.
Хуучин хэвлэлүүд:
ISO 8284 (1987 идэвхгүй)
ITU-T v.11 (1996 оны идэвхтэй)
Нийтлэгч: ОЛОН УЛСЫН ТЕЛЕКОММУНИКИЙН ЭВЛЭЛ
Нэр: 10 Мбит / с хүртэлх өгөгдөл дамжуулах хурдтай тэнцүү давхар гүйдлийн солилцооны хэлхээний цахилгаан шинж чанар.
Хуучин хэвлэлүүд:
ITU-T v.11 (1993 он идэвхгүй)
CCITT v.11 (1988 онд идэвхгүй байсан)
ANSI / TIA -485 -A (1998 оны идэвхтэй)
Хэвлэн нийтлэгч: Америкийн Үндэсний Стандартын Хүрээлэн, ANSI
Нэр: Тэнцвэртэй дижитал олон цэгийн системд ашиглах генератор ба хүлээн авагчийн цахилгаан шинж чанар.
Хоёр талт хагас дуплекс өгөгдөл дамжуулах.Цуваа өгөгдлийн урсгалыг зөвхөн нэг чиглэлд дамжуулдаг бол нөгөө чиглэлд өгөгдөл дамжуулах нь дамжуулагчийг солих шаардлагатай болдог. Дамжуулагчийг ихэвчлэн "жолооч" гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь дамжуулагчийн талд физик дохио үүсгэдэг төхөөрөмж эсвэл цахилгаан хэлхээ юм.
Симметрик харилцааны суваг.Өгөгдөл хүлээн авах / дамжуулахын тулд хоёр тэнцүү дохионы утсыг ашигладаг. Утаснууд нь "А" ба "В" латин үсгээр тэмдэглэгдсэн байдаг. Эдгээр хоёр утас нь хоёр чиглэлд цуваа мэдээлэл солилцох (ээлжлэн). Эргэсэн хосыг ашиглах үед тэгш хэмтэй суваг нь ердийн горимын хөндлөнгийн оролцооны дохионы дархлааг эрс нэмэгдүүлж, ашигтай дохионы үүсгэсэн цахилгаан соронзон цацрагийг сайн дардаг.
Дифференциал (өгөгдөл дамжуулах тэнцвэртэй арга).Дамжуулагчийн гаралт дээр өгөгдөл дамжуулах энэ аргын тусламжтайгаар боломжит зөрүү өөрчлөгдөж, "1" -ийг дамжуулах үед "0" дамжуулах үед AB -ийн хоорондох боломжит зөрүү эерэг, AB -ийн боломжит зөрүү сөрөг байна. Өөрөөр хэлбэл, А ба В контактуудын хоорондох гүйдэл нь "0" ба "1" -ийг шилжүүлэх үед эсрэг чиглэлд урсдаг (тэнцвэрждэг).
Олон цэг.Хүлээн авагч ба дамжуулагчийг нэг холбооны шугамд олон удаа холбох боломжийг олгодог. Энэ тохиолдолд тухайн үед зөвхөн нэг дамжуулагчийг шугамд холбохыг зөвшөөрдөг бөгөөд олон хүлээн авагчид, бусад дамжуулагчид өгөгдөл дамжуулахын тулд холбооны шугамыг суллахыг хүлээх ёстой.
Бага эсэргүүцэл дамжуулагчийн гаралт.Дамжуулагч буфер өсгөгч нь бага эсэргүүцэлтэй гаралттай тул дохиог олон хүлээн авагчид дамжуулах боломжийг олгодог. Стандарт дамжуулагчийн ачаалах хүчин чадал нь нэг дамжуулагчид 32 хүлээн авагч байдаг. Нэмж дурдахад одоогийн дохиог "эрчилсэн хос" -ын үйл ажиллагаанд ашигладаг ("эрчилсэн хос" -ын ажиллах гүйдэл өндөр байх тусам холбооны шугам дээрх нийтлэг горимын дуу чимээг дарах болно).
Үхлийн бүс.Хэрэв AB контактуудын хоорондох дифференциал дохионы түвшин ± 200 мВ -ээс хэтрэхгүй бол шугамд дохио байхгүй гэж үзнэ. Энэ нь өгөгдөл дамжуулах дуу чимээний дархлааг нэмэгдүүлдэг.
Зөвшөөрөгдөх дамжуулагчийн тоо (жолооч) 32
Харилцааны шугамын хамгийн дээд урт нь 1200 м (4000 фут)
Хамгийн их дамжуулах хурд 10 Mbps
Жолоочийн гаралтын хамгийн бага дохио ± 1.5V
Жолоочийн хамгийн их гаралтын дохио ± 5V
Жолоочийн хамгийн их богино залгааны гүйдэл 250 мА
Жолоочийн гаралтын эсэргүүцэл 54 Ом
Жолоочийн оролтын эсэргүүцэл 12 кОм
Зөвшөөрөгдөх нийт оролтын эсэргүүцэл 375 Ом
Дохионы мэдрэмжгүй байдлын хүрээ ± 200 мВ
Логик нэг түвшин (Uab)> +200 мВ
Логик тэг түвшин (Uab) ← 200 мВ
Зарим хүлээн авагчийн оролтын эсэргүүцэл нь 12 кОм -ээс их байж болно (нэг ачаалал). Жишээлбэл, 48 кОм (нэгжийн ачааллын 1/4) эсвэл 96 кОм (1/8) нь хүлээн авагчдын тоог 128 эсвэл 256 болгон нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Хүлээн авагчийн өөр өөр оролтын эсэргүүцэлтэй бол Нийт оролтын эсэргүүцэл нь 375 Ом -ээс багагүй байна.
Стандарт RS-485 нь өгөгдөл солилцох процедурын зөвхөн физик түвшинг тодорхойлдог тул солилцох, синхрончлох, хүлээн зөвшөөрөхтэй холбоотой бүх асуудлыг илүү өндөр солилцооны протоколд хуваарилдаг. Өмнө нь хэлсэнчлэн ихэнхдээ энэ нь RS-232 стандарт эсвэл бусад дээд протоколууд (ModBus, DCON гэх мэт) юм.
RS-485 өөрөө зөвхөн дараахь зүйлийг хийдэг.
"1" ба "0" оролтын дарааллыг дифференциал дохио болгон хөрвүүлнэ.
Дифференциал дохиог тэнцвэртэй холбооны шугам руу дамжуулдаг.
Илүү өндөр протоколын дохиог ашиглан драйвер дамжуулагчийг холбох буюу салгах.
Харилцааны шугамаас дифференциал дохиог хүлээн авдаг.
Хэрэв та осциллографыг AB тээглүүр (RS-485) ба GND-TDx тээглүүрт (RS-232) холбосон бол холбооны шугамд дамжуулж буй дохионы хэлбэрийн ялгааг олж харахгүй болно. Үнэн хэрэгтээ RS-485 дохионы хэлбэр нь урвалыг эс тооцвол RS-232 дохионы хэлбэрийг бүрэн давтдаг (RS-232-д логик нэгжийг -12 В хүчдэлтэй, RS-485 +5 В-т дамжуулдаг) .
Зураг 1 "0" ба "0" гэсэн хоёр тэмдэгт дамжуулах үед RS-232 ба RS-485 дохионы хэлбэр.
Зураг 1 -ээс харахад дохионы түвшинг хүчдэлээр хялбархан хөрвүүлэх боломжтой байдаг.
Дээрх стандартуудын хувьд дохионы хэлбэр ижил боловч тэдгээрийн үүсэх арга, дохионы хүч өөр өөр байдаг.
Зураг.2 RS-485 ба RS-232 дохио үүсэх
Дохионы түвшинг хөрвүүлэх, түүнийг бий болгох шинэ арга нь RS-232 стандартыг бий болгоход нэг удаа анхаарч үзээгүй хэд хэдэн асуудлыг шийдвэрлэх боломжийг олгосон юм.
RS-485 физик дохионы RS-232 дохионоос давуу тал
Ихэнх электрон төхөөрөмж, микро схемийг тэжээхэд ашигладаг нэг туйлт + 5В цахилгаан хангамжийг ашигладаг. Энэ нь дизайныг хялбарчилж, төхөөрөмжийн тохируулгыг хөнгөвчилдөг.
RS-485 дамжуулагчийн дохионы хүч нь RS-232 дамжуулагчийн дохионы хүчнээс 10 дахин их юм. Энэ нь 32 хүртэлх хүлээн авагчийг нэг RS-485 дамжуулагчтай холбож өгөгдөл дамжуулах боломжийг олгодог.
Цахилгаан хангамжийн боломжоос галаник байдлаар тусгаарлагдсан тэнцвэртэй дохиог ашиглах. Үүний үр дүнд цахилгаан тэг утаснаас хөндлөнгөөс оролцохгүй болно (RS-232-ийн нэгэн адил). Дамжуулагчийн эсэргүүцэл багатай ачаалал дээр ажиллах чадварыг харгалзан үзвэл "мушгирсан хос" -ын шинж чанарыг ашиглан дуу чимээнээс татгалзах ердийн горимын эффектийг ашиглах боломжтой болно. Энэ нь харилцааны хүрээг эрс нэмэгдүүлдэг. Нэмж дурдахад төхөөрөмжийг холбооны шугам руу "халуун" холбох боломжтой болно (гэхдээ үүнийг RS-485 стандартад заагаагүй болно). RS-232-д төхөөрөмжийг халуунаар залгах нь ихэвчлэн компьютерийн COM порт ажиллахгүй болоход хүргэдэг гэдгийг анхаарна уу.
RS-485 дамжуулагч (драйвер) бүр өгөгдөл дамжуулах эсвэл мэдээлэл хүлээн авах гэсэн хоёр төлөвт байж болно. RS-485 драйверыг тусгай дохио ашиглан солино. Жишээлбэл, Зураг 3 -т Aries -ийн AC3 хөрвүүлэгч ашиглан мэдээлэл солилцохыг харуулав. Хөрвүүлэгч горимыг RTS дохиогоор солино. Хэрэв RTS = 1 (Үнэн) AC3 нь түүнд ирсэн өгөгдлийг COM портоос RS-485 сүлжээнд дамжуулдаг бол. Энэ тохиолдолд бусад бүх драйверууд хүлээн авах горимд байх ёстой (RTS = 0). Үндсэндээ RS-485 нь RS-232 дохионы хоёр талт буфертай олон талт өсгөгч юм.
Зураг.3 Aries AC3 хөрвүүлэгчийг ашиглах жишээ.
Нэгээс илүү RS-485 драйвер дамжуулагч горимд ажиллах нөхцөл байдал нь өгөгдөл алдагдахад хүргэдэг. Энэ байдлыг "мөргөлдөөн" гэж нэрлэдэг. Мэдээлэл солилцох сувгуудад мөргөлдөхөөс зайлсхийхийн тулд илүү өндөр протокол (OSI) ашиглах шаардлагатай. MODBUS, DCON, DH485 гэх мэт. Эсвэл RS-232-тэй шууд ажилладаг, мөргөлдөөний асуудлыг шийддэг програмууд. Эдгээр протоколыг ихэвчлэн 485 протокол гэж нэрлэдэг. Үнэндээ эдгээр бүх протоколын техник хангамжийн үндэс нь мэдээж RS-232 юм. Энэ нь мэдээллийн урсгалыг бүхэлд нь тоног төхөөрөмжөөр хангах боломжийг олгодог. Мэдээллийн урсгалын програм хангамжийн боловсруулалт, мөргөлдөөнтэй холбоотой асуудлыг шийдвэрлэх ажлыг дээд түвшний протокол (Modbus гэх мэт) болон програм хангамжаар шийддэг.
Эдгээр протоколууд нь RS-485 стандартад хамааралгүй ч гэсэн түргэн авч үзье. Ихэвчлэн дээд давхаргын протокол нь пакет, хүрээ эсвэл хүрээ солилцохыг агуулдаг. Энэ нь мэдээллийг логикоор бүрэн дүүрэн хэсгүүдэд дамжуулдаг гэсэн үг юм. Хүрээ бүр заавал тэмдэглэгдсэн байх ёстой, өөрөөр хэлбэл. түүний эхлэл ба төгсгөлийг тусгай тэмдэгтээр тэмдэглэв. Хүрээ бүр нь олон цэгийн солилцоог зохион байгуулахад шаардлагатай төхөөрөмжийн хаяг, тушаал, өгөгдөл, хяналтын дүнг агуулдаг. Мөргөлдөхөөс зайлсхийхийн тулд ихэвчлэн "эзэн" - "боол" схемийг ашигладаг. "Мастер" нь RS-485 драйвераа дамжуулах горимд бие даан шилжүүлэх эрхтэй, бусад RS-485 драйверууд хүлээн авах горимд ажилладаг бөгөөд тэдгээрийг "боолууд" гэж нэрлэдэг. "Боол" харилцаа холбооны шугам руу мэдээлэл дамжуулж эхлэхийн тулд "мастер" түүнд тусгай команд илгээдэг бөгөөд энэ нь заасан хаягтай төхөөрөмжид драйвераа тодорхой хугацаанд дамжуулах горимд шилжүүлэх эрхийг өгдөг.
"Боол" -д идэвхжүүлэх командыг дамжуулсны дараа "эзэн" дамжуулагчаа унтрааж, "завсарлага" гэж нэрлэгдэх хэсэг хугацааны дараа "боол" -оос хариу хүлээж байна. Хэрэв завсарлагааны үеэр "боол" -оос хариу ирээгүй бол "эзэн" харилцаа холбооны шугамыг дахин хураан авна. "Мастер" нь ихэвчлэн компьютер дээр суулгасан програм юм. Мөн пакет протоколын илүү нарийн зохион байгуулалт байдаг бөгөөд энэ нь "мастер" -ын үүргийг төхөөрөмжөөс төхөөрөмж рүү мөчлөгөөр шилжүүлэх боломжийг олгодог. Ихэвчлэн ийм төхөөрөмжийг "удирдагч" гэж нэрлэдэг, эсвэл төхөөрөмжүүд нь "маркер" дамжуулдаг гэж ярьдаг. "Маркер" эзэмшсэнээр төхөөрөмжийг "мастер" болгодог боловч тодорхой алгоритмын дагуу сүлжээнд байгаа өөр төхөөрөмж рүү шилжүүлэх шаардлагатай болно. Үндсэндээ дээрх протоколууд нь эдгээр алгоритмуудаас ялгаатай.
Бидний харж байгаагаар дээд протоколууд нь багц зохион байгуулалттай бөгөөд програм хангамжийн түвшинд ажилладаг тул өгөгдлийн "мөргөлдөөн", өгөгдөл солилцох олон цэгийн зохион байгуулалттай холбоотой асуудлыг шийдвэрлэх боломжийг олгодог.
Олон компаниуд RS485 дамжуулагч үйлдвэрлэдэг. Тэдгээрийг ихэвчлэн RS232 - RS485 хөрвүүлэгч эсвэл RS232 -RS485 хөрвүүлэгч гэж нэрлэдэг. Эдгээр төхөөрөмжийг хэрэгжүүлэхийн тулд тусгай микро схемүүдийг үйлдвэрлэдэг. Эдгээр микро схемийн үүрэг нь RS232C дохионы түвшинг RS485 дохионы түвшин (TTL / CMOS) болгон хувиргах хүртэл буурч, хагас дуплекс ажиллагааг хангадаг.
Дамжуулах горимд шилжих аргаар төхөөрөмжийг дараахь байдлаар ялгадаг.
Тусдаа дохиогоор сольж болно. Дамжуулах горимд шилжихийн тулд та тусдаа оролт дээр идэвхтэй дохиог тохируулах ёстой. Энэ нь ихэвчлэн RST дохио (COM порт) юм. Эдгээр дамжуулагч одоо ховор болжээ. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийг заримдаа орлуулах боломжгүй байдаг. Үйлдвэрийн тоног төхөөрөмжийн хянагчдын хооронд мэдээлэл солилцохыг сонсох хэрэгтэй гэж бодъё. Үүний зэрэгцээ, таны дамжуулагч энэ сүлжээнд мөргөлдөөн үүсгэхгүйн тулд дамжуулах горимд орох ёсгүй. Автомат шилжүүлэгч дамжуулагчийг энд ашиглахыг зөвшөөрдөггүй. Aries AC3 ийм хөрвүүлэгчийн жишээ.
Автомат сэлгэн залгах болон шугамын статусыг шалгахгүйгээр. Мэдээллийн дохио оролт дээр гарч ирэхэд автоматаар солигддог хамгийн түгээмэл хөрвүүлэгчид. Үүний зэрэгцээ тэд холбооны шугамын ачааллыг хянадаггүй. Эдгээр хөрвүүлэгч нь мөргөлдөх магадлал өндөр тул болгоомжтой ашиглахыг шаарддаг. Aries AC3M хөрвүүлэгчийн жишээ.
Автомат сэлгэн залгах болон шугамын статусыг шалгах боломжтой. Сүлжээг бусад дамжуулагч эзэлдэггүй, оролтонд мэдээллийн дохио байгаа тохиолдолд л сүлжээнд өгөгдөл дамжуулах боломжтой хамгийн дэвшилтэт хөрвүүлэгчид.
Зураг.4 AC3 Aries -ийн бүдүүвч зураг.
Зураг 4 -т AC3 Aries хөрвүүлэгчийн схемийг үзүүлэв. Энэхүү хөрвүүлэгч нь өгөгдөл дамжуулах горимыг идэвхжүүлэх тусдаа дохиотой байдаг. RST портын COM гаралтын дохиог хяналтын дохио болгон ашигладаг. Хэрэв RST = 1 (+ 12V) хөрвүүлэгч нь TD (COM порт) -оос RS485 сүлжээнд өгөгдөл дамжуулдаг бол RST = 0 (-12 V) бол RS-485 сүлжээнээс RD (COM) руу өгөгдлийг хүлээн авдаг. порт) оролт. Хөрвүүлэгч нь 220 вольтын хувьсах гүйдлийн үйлдвэрлэлийн сүлжээнд ажилладаг. Хөрвүүлэгчийн тэжээлийн хангамжийг TOP232N (DA1) микро схемд суурилсан импульсийн хэлхээний дагуу хийдэг. Цахилгаан хангамж нь хоёр бие даасан хүчдэл + 5V өгдөг. RS232 (± 12 V) туйлт дохиог TTL / CMOS түвшин (+5 V) нэг туйлт дохио болгон хувиргахын тулд MAX232N микро схемийг (DD1) ашигладаг. Энэхүү микро схем нь +5 В-ийн нэг туйлт хүчдэлээс тэжээгддэг бөгөөд ± 12 В-ийн туйлын дохиогоор ажиллахад шаардлагатай хүчдэлийн эх үүсвэртэй бөгөөд гадаад хүчдэлийн эх үүсвэрийг зөв ажиллуулахын тулд гадаад. конденсатор C14, C15, C17, C18 нь MAX232N микро схемд холбогдсон байна. Нэмж дурдахад микро схем нь RS-232C-ээс TTL / CMOS хүртэлх хоёр чиглэлд дохионы түвшний хоёр хөрвүүлэгчтэй байдаг.
Дохионы даалгавар:
RST - хөрвүүлэгчийг дамжуулах / хүлээн авах горимд шилжүүлэх
TD - RS232 -ээс RS485 руу өгөгдөл дамжуулах
RD - RS485 -аас RS232 -д мэдээлэл хүлээн авах
Цаашилбал, TTL / CMOS түвшинд хөрвүүлэгдсэн RS232 дохио нь RS232 ба RS485 дохиог гальваник тусгаарлах боломжийг олгодог 6N137 оптик холбогчоор тэжээгддэг. RS485 интерфэйсийн талаас өгөгдөл дамжуулах / хүлээн авахын тулд DS75176 микро схемийг (олон цэгийн RS485 дамжуулагч) ашигладаг. Энэхүү микро схем нь +5 В хүчдэлтэй тусдаа эх үүсвэрээс тэжээгддэг. Микросхем нь дамжуулах чиглэлийг сольж өгдөг TTL / COMOS түвшний дохионы өсгөгч юм. DS75176 гаралт нь A ба B тээглүүрт 100 Ом эсэргүүцэлээр холбогддог бөгөөд энэ нь A-B богино залгааны гүйдлийг 250 мА-аар хангадаг. RS485 дохионы хүч нь RS232 дохионы хүчнээс 10 дахин их юм. Энэхүү микро схем нь дохиог шаардлагатай хүчээр нэмэгдүүлж, хагас дуплекс ажиллагааг хангадаг.
RS-485 сүлжээ нь цуваа автобус (автобус) схем дээр суурилагдсан, өөрөөр хэлбэл. сүлжээнд байгаа төхөөрөмжүүдийг тэгш хэмт кабелиар цувралаар холбодог. Энэ тохиолдолд холбооны шугамын төгсгөлд төгсгөлийн эсэргүүцэл - "терминаторууд" ачаалагдах ёстой бөгөөд тэдгээрийн утга нь холбооны кабелийн эсэргүүцлийн эсэргүүцэлтэй тэнцүү байх ёстой.
Терминаторууд дараахь үүргийг гүйцэтгэдэг.
Харилцааны шугамын төгсгөлөөс дохионы тусгалыг бууруулдаг.
Эрчилсэн хос кабелиар нийтлэг горимын дуу чимээг эсэргүүцэхийн тулд холбооны бүх шугамаар хангалттай гүйдэл өгдөг.
Хэрэв сүлжээний сегментийн зай 1200 м -ээс хэтэрсэн эсвэл сегмент дэх драйверуудын тоо 32 -оос дээш бол дараагийн сүлжээний сегментийг үүсгэхийн тулд давтагч ашиглах шаардлагатай болно. Үүнээс гадна сүлжээний сегмент бүр терминаторуудтай холбогдсон байх ёстой. Энэ тохиолдолд сүлжээний сегмент нь эцсийн төхөөрөмж ба давтагчийн хооронд эсвэл хоёр давталтын хоорондох кабель гэж тооцогддог.
RS-485 стандартад ямар төрлийн тэнцвэртэй кабель ашиглахыг зааж өгөөгүй боловч үнэндээ тэд 120 ом эсэргүүцэх чадвартай эрчилсэн хос кабелийг ашигладаг.
Зураг 6 Belden 3106A RS485 сүлжээнд зориулсан аж үйлдвэрийн кабель
RS485 сүлжээнд Belden3106A үйлдвэрийн кабель ашиглахыг зөвлөж байна. Энэхүү кабель нь 120 ом эсэргүүцэлтэй бөгөөд давхар хамгаалалттай эрчилсэн хос кабель юм. Belden3106A кабель нь 4 утастай. Улбар шар, цагаан утаснууд нь тэгш хэмтэй хамгаалагдсан эрчилсэн хос юм. Кабелийн цэнхэр утсыг сүлжээнд байгаа төхөөрөмжүүдийн цахилгаан хангамжийн тэг потенциалтай холбоход ашигладаг бөгөөд үүнийг "нийтлэг" (Нийтлэг) гэж нэрлэдэг. Нүцгэн утсыг кабелийн бүрээсийг газардуулахад ашигладаг бөгөөд ус зайлуулах суваг гэж нэрлэдэг. Сүлжээний сегментэд ус зайлуулах утсыг сегментийн нэг төгсгөлд төхөөрөмжийн явах эд анги дээрх эсэргүүцэлээр газардуулж, алслагдсан цэгүүдэд өөр өөр газрын потенциалаар кабелийн бүрхүүлээр дамжин өнгөрөх урсгалаас урьдчилан сэргийлэх болно.
Ихэвчлэн төгсгөл ба хамгаалалтын газардуулгын эсэргүүцэл нь төхөөрөмжийн дотор байрладаг. Холбогч эсвэл унтраалга ашиглан тэдгээрийг зөв холбох шаардлагатай. Эдгээр холболтын тайлбарыг төхөөрөмжийн үйлдвэрлэгчийн техникийн баримт бичигт заасан байх ёстой.
Зураг 7 1747-AIC-ийн утас диаграмм (Аллен Брэдли)
Зураг 7 -д сүлжээний сегмент дэх завсрын төхөөрөмжүүдийн кабелийн холболтыг харуулав. DH-485 сүлжээний сегмент дэх анхны багажийн хувьд 5-6 холбогчийг суурилуулах ёстой (энэ нь 1747-AIC доторх 120 ом терминаторыг холбодог) ба 1-2 холбогч (ус зайлуулах утсыг багажийн явах эд анги руу холбодог. дотоод эсэргүүцэл). Сүлжээний сегмент дэх хамгийн сүүлийн төхөөрөмжийн хувьд зөвхөн 5-6 холбогчийг суулгах шаардлагатай (терминаторыг холбоно уу)
Бусад тэнцвэртэй кабелийг ашиглахдаа, ялангуяа тэдгээрийн эсэргүүцлийн эсэргүүцлийг мэдэхгүй үед терминаторуудын хэмжээг эмпирик байдлаар сонгоно. Үүнийг хийхийн тулд та осциллографыг сүлжээний сегментийн дунд байрлуулах хэрэгтэй. Драйверуудын аль нэгээр дамжуулсан тэгш өнцөгт импульсийн хэлбэрийг хянаж үзээд терминаторын эсэргүүцлийн утгыг тохируулах шаардлагатай гэж дүгнэж болно.
RS-485 интерфэйс нь үйлдвэрлэлийн өгөгдөл дамжуулах сүлжээний үндсэн физик интерфейс болсон. ModBus, ProfiBus DP, DCON, DH-485 гэх мэт протоколууд RS-485 физик давхарга дээр ажилладаг.
Үйлдвэрийн өгөгдөл дамжуулах протоколыг ихэвчлэн үйлдвэрлэгчид ангилдаг. Тодорхой харилцааны протоколын талаархи мэдээллийг бага багаар цуглуулах ёстой.
Үйлдвэрийн сүлжээтэй ажилладаг мэргэжилтэнд мэдээллийн сүлжээнд дамжуулсан бүх мэдээллийг унших програм хэрэгтэй. Үйлдвэрийн протоколын үндсэн нууцыг зөвхөн дамжуулсан болон хүлээн авсан өгөгдөлд дүн шинжилгээ хийх замаар олж авах боломжтой. ComRead v.2.0 програм нь RS-232, RS-485, Bell-202 гэх мэт стандартын дагуу ажилладаг мэдээллийн сүлжээнд дамжуулагдсан өгөгдөл, үйлчилгээний дохиог хадгалах, харуулах зориулалттай. Хөтөлбөр нь зөвхөн бүх мэдээллийг хадгалахаас гадна өгөгдөл, үйлчилгээний дохионы цагийн баазыг бий болгодог. ComRead v.2.0 програм нь мэдээллийн сувгийг ажиллуулахад нь нөлөөлөхгүйгээр скан хийдэг, өөрөөр хэлбэл мэдээлэл дамжуулах физик хэрэгслийг сонсох горимд ажилладаг. Нэмж дурдахад програм нь өгөгдөл орчуулагч болон үйлчилгээний дохионы горимд ажиллах боломжтой. Үүний зэрэгцээ энэ нь мэдээллийн харилцааны сувгийн шууд хэсэг болдог. Хөтөлбөрийн талаар илүү дэлгэрэнгүй мэдээллийг эндээс авах боломжтой
Нэвтрүүлгийн боломж.
Олон цэгийн холболт.
RS485 -ийн сул талууд
Эрчим хүчний өндөр хэрэглээ.
Үйлчилгээний дохио байхгүй байна.
Мөргөлдөх магадлал.
RS-485 стандартыг анх электроникийн үйлдвэрлэлийн холбоо баталсан. Өнөөдөр тэрээр тэнцвэртэй тоон системд ашигладаг янз бүрийн хүлээн авагч, дамжуулагчийн цахилгаан шинж чанарыг хянаж үздэг.
Энэ ямар стандарт вэ?
RS-485 бол бүх төрлийн үйлдвэрлэлийн хяналтын системд тодорхой хянагч болон бусад олон төхөөрөмжийг хооронд нь холбох зорилгоор идэвхтэй ашигладаг алдартай интерфэйсийн нэр юм. Энэхүү интерфейс ба RS-232-ийн гол ялгаа нь хэд хэдэн төрлийн тоног төхөөрөмжийг нэгэн зэрэг хослуулах явдал юм. RS-485 ашиглах үед хагас дуплекс горимд хоёр утастай холбооны шугам ашиглан хэд хэдэн төхөөрөмжүүдийн хооронд өндөр хурдны мэдээлэл солилцох баталгааг өгдөг. Тэрээр процессын хяналтын системийг бий болгоход орчин үеийн үйлдвэрлэлд оролцдог.
Хүрээ ба хурд
Үзүүлсэн стандартын тусламжтайгаар мэдээллийг 10 Мбит / с хүртэл хурдаар дамжуулах боломжтой юм. Энэ тохиолдолд боломжит хамгийн дээд хүрээ нь өгөгдөл дамжуулах хурдаас шууд хамаардаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Хамгийн дээд хурдыг хангахын тулд мэдээллийг 120 метрээс хэтрүүлэхгүйгээр дамжуулах боломжтой гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Үүний зэрэгцээ, 100 кбит / с хурдтай өгөгдлийг 1200 метрээс дээш дамжуулдаг.
Хосолсон төхөөрөмжийн тоо
RS-485 интерфейсийг нэгтгэх боломжтой төхөөрөмжийн тоо нь тэдгээрт ямар дамжуулагч оролцож байгаагаас шууд хамаардаг. Дамжуулагч бүр нь 32 стандарт хүлээн авагчийг тодорхой хянах боломжийг олгодог. Стандартаас 50%, 25% ба түүнээс бага ялгаатай оролтын эсэргүүцэлтэй хүлээн авагчид байдаг гэдгийг та мэдэж байх ёстой. Хэрэв та энэ төхөөрөмжийг ашигладаг бол төхөөрөмжийн нийт тоо нэмэгдэх болно.
Холбогч ба протоколууд
RS-485 утас нь өгөгдлийн хүрээ эсвэл холбооны протоколыг стандартчлах боломжгүй юм. Дүрмээр бол RS-232 ашигладаг ижил хүрээг өргөн нэвтрүүлэгт ашигладаг. Өөрөөр хэлбэл, өгөгдлийн бит, зогсоох, эхлүүлэх бит, шаардлагатай бол паритет бит. Солилцооны протоколын ажиллагааны хувьд ихэнх орчин үеийн системд үүнийг "эзэн боол" зарчмын дагуу гүйцэтгэдэг. Энэ нь сүлжээнд байгаа тодорхой төхөөрөмж нь мастерийн үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд логик хаягаар өөр хоорондоо ялгаатай боол төхөөрөмжүүдийн хооронд хүсэлт илгээх солилцоог эхлүүлдэг гэсэн үг юм. Одоогийн байдлаар хамгийн алдартай протокол бол Modbus RTU юм. RS-485 кабель нь тодорхой төрлийн холбогч, утастай байдаггүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Өөрөөр хэлбэл терминал холбогч, DB9 болон бусад зүйлүүд байдаг.
Холболт
Ихэнхдээ танилцуулсан интерфэйсийг ашиглан хэд хэдэн төрлийн дамжуулагчийг нэгэн зэрэг нэгтгэдэг дотоод сүлжээтэй тулгардаг. RS-485 холболт хийхдээ дохионы хэлхээг хооронд нь зөв хослуулах шаардлагатай. Дүрмээр бол тэдгээрийг А ба В гэж нэрлэдэг. Тиймээс туйлшралын эргэлт нь тийм ч том асуудал биш, зөвхөн холбогдсон төхөөрөмжүүд ажиллахаа болино.
RS-485 интерфэйсийг ашиглахдаа түүний үйл ажиллагааны зарим онцлогийг харгалзан үзэх шаардлагатай. Тиймээс зөвлөмжүүд дараах байдалтай байна.
1. Дохио дамжуулах хамгийн оновчтой орчин бол эрчилсэн хос кабель юм.
2. Утасны үзүүрийг тусгай терминал резистор ашиглан таслах ёстой.
3. Стандарт буюу USB RS-485 ашигладаг сүлжээг автобусны топологийн дагуу салбаргүйгээр тавих ёстой.
4. Төхөөрөмжүүдийг кабельд хамгийн богино уртыг ашиглан холбох ёстой.
Зохицуулалт
Терминал резисторын тусламжтайгаар стандарт буюу USB RS-485 нь утасны нээлттэй хэсгийг дараагийн шугамтай бүрэн нийцүүлэх баталгаа болдог. Энэ нь дохио тусгах боломжийг бүрмөсөн арилгадаг. Эрчилсэн хос кабель ба утаснуудын онцлог эсэргүүцэлтэй холбоотой эсэргүүцлийн нэрлэсэн эсэргүүцэл нь ихэвчлэн 100-120 ом орчим байдаг. Жишээлбэл, Ethernet тавих явцад ихэвчлэн ашигладаг UTP-5 кабель нь 100 ом эсэргүүцэлтэй байдаг.
Кабелийн бусад сонголтуудын хувьд бусад үнэлгээг ашиглаж болно. Шаардлагатай бол резисторыг эцсийн төхөөрөмж дэх кабелийн холболтын гол руу гагнах боломжтой. Тоног төхөөрөмжид резистор суурилуулах нь ихэвчлэн байдаггүй бөгөөд үүний үр дүнд резисторыг холбохын тулд холбогч суурилуулах шаардлагатай байдаг. Энэ тохиолдолд төхөөрөмж холбогдсон үед шугам таарахгүй байна. Системийн бусад системийн хэвийн ажиллагааг хангахын тулд та залгуурыг холбох хэрэгтэй болно.
Дохионы түвшин
RS-485 порт нь тэнцвэртэй харилцааны схемийг ашигладаг. Өөрөөр хэлбэл, А ба В дохионы хэлхээний хүчдэлийн түвшин антифазад өөрчлөгддөг. Ачааллын хязгаарыг харгалзан мэдрэгч нь 1.5 В дохионы түвшинг өгдөг. Үүнээс гадна төхөөрөмж сул зогсож байх үед хамгийн ихдээ 6 В хүчдэл өгдөг. Хүчдэлийн түвшинг өөр өөрөөр хэмждэг. Хүлээн авагчийн байршилд хүлээн авсан дохионы хамгийн бага түвшин нь дор хаяж 200 мВ байх ёстой.
Ухаангүй байдал
Дохионы хэлхээнд дохио байхгүй үед жижиг офсет ашиглана. Хуурамч дохиолол гарсан тохиолдолд хүлээн авагчийг хамгаална. Мэргэжилтнүүд 200 мВ -аас арай илүү офсет хийхийг зөвлөж байна, учир нь энэ утга нь стандартын дагуу оролтын дохионы хуурамч бүстэй тохирч байна. Ийм нөхцөлд А хэлхээ нь эх үүсвэрийн эерэг туйлд ойртож, В хэлхээг нийтлэг хэлхээ рүү татна.
Жишээ
Резисторын утгыг шаардлагатай хазайлт ба тэжээлийн хүчдэл дээр үндэслэн тооцоолно. Жишээлбэл, хэрэв та терминалын резистороор 250 мВ -ийн офсет авахыг хүсвэл RT = 120 ом байна. Энэ тохиолдолд эх үүсвэр нь 12 В хүчдэлтэй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй бөгөөд энэ тохиолдолд хоёр резистор хоорондоо зэрэгцэн холбогдсон бөгөөд хүлээн авагчаас авсан ачааллыг огт тооцдоггүй. 0.0042 хүрдэг. Үүний зэрэгцээ нийт хэвийсэн эсэргүүцэл нь 2857 ом байна. Энэ тохиолдолд Rcm нь ойролцоогоор 1400 Ом байх болно. Тиймээс та хамгийн ойрын гүйлгээг сонгох хэрэгтэй болно. Жишээ нь 1.5 кОм эсэргүүцэл байж болно. Энэ нь нүүлгэн шилжүүлэхэд шаардлагатай болно. Үүнээс гадна 12 вольтын гадаад эсэргүүцэл ашигладаг.
Түүнчлэн систем нь өөрийн хэлхээний сегментийн гол холбоос болох хянагчийн тэжээлийн хангамжаас тусгаарлагдсан гаралттай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Үнэн, RS-485 хөрвүүлэгч болон бусад элементүүд оролцдог хэвийх утгыг гүйцэтгэх өөр сонголтууд байдаг боловч хэвийсэн утгыг өгч буй зангилаа заримдаа унтрах эсвэл эцэст нь сүлжээнээс бүрэн устах болно гэдгийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. . Хэрэв хазайлт байгаа бол А хэлхээний бүрэн сул зогсолт нь В хэлхээний хувьд эерэг гэж тооцогдоно.
Буруу утас, гажуудал
Дээр дурдсан зөвлөмжийг хэрэгжүүлэх нь RS-485 протоколыг үндэс болгон ашиглахдаа сүлжээний өөр өөр цэгүүдэд цахилгаан дохиог зөв дамжуулах боломжийг олгодог. Хэрэв дор хаяж нэг шаардлагыг биелүүлээгүй бол дохионы гажуудал үүсдэг. Мэдээллийн ханш 1 Мбит / с -ээс дээш байх үед хамгийн мэдэгдэхүйц гажуудал гарч ирдэг. Үнэн, бага хурдтай байсан ч гэсэн эдгээр зөвлөмжийг үл тоомсорлохыг зөвлөдөггүй. Энэхүү дүрэм нь сүлжээний хэвийн үйл ажиллагааны явцад мөн хамаарна.
Хэрхэн програмчлах вэ?
RS-485 задлагч ашигладаг төхөөрөмжүүд болон танилцуулсан интерфэйстэй бусад төхөөрөмжүүдтэй ажилладаг янз бүрийн програмуудыг програмчлахдаа хэд хэдэн чухал зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.
Илгээмжийг хүргэхээс өмнө дамжуулагчийг идэвхжүүлэх шаардлагатай байна. Зарим эх сурвалжийн мэдээлж байгаагаар олголтыг идэвхжүүлсний дараа шууд хийх боломжтой гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Гэсэн хэдий ч зарим шинжээчид эхлээд нэг фрэймийн цацах хурдтай тэнцүү түр зогсоохыг зөвлөж байна. Үүний зэрэгцээ зөв хүлээн авах програм нь хэвийн горимыг гүйцэтгэх, дараагийн өгөгдөл хүлээн авахад бэлтгэх чадвартай түр зуурын процессын алдааг бүрэн тодорхойлж чаддаг.
Өгөгдлийн сүүлийн байт гарсан тохиолдолд та RS-485 төхөөрөмжийг салгахаасаа өмнө түр зогсоох хэрэгтэй. Энэ нь нэг талаар хянагчтай холбоотой юм цуваа портихэвчлэн хоёр бүртгэл нэгэн зэрэг байдаг. Эхнийх нь зэрэгцээ оролт бөгөөд мэдээлэл хүлээн авах зориулалттай. Хоёр дахь нь ээлжийн гаралт гэж тооцогддог бөгөөд үүнийг цуваа гаралт хийх зорилгоор ашигладаг.
Хянагч өгөгдөл дамжуулах үед оролтын регистр хоосон байх үед тасалдал үүснэ. Энэ нь ээлжийн бүртгэлд аль хэдийн мэдээлэл өгсөн боловч хараахан гараагүй байхад тохиолддог. Энэ нь нэвтрүүлэг дууссаны дараа дамжуулагчийг унтраахаас өмнө тодорхой завсарлага авах шаардлагатай байгаагийн шалтгаан юм. Энэ нь цаг хугацаанаасаа 0.5 бит орчим урт байх ёстой. Илүү нарийвчлалтай тооцоо хийхдээ ашигласан цуваа порт хянагчийн техникийн баримт бичгийг нарийвчлан судалж үзэхийг зөвлөж байна.
RS-485 дамжуулагч, хүлээн авагч, хөрвүүлэгч нь нийтлэг шугамд холбогдсон байж магадгүй юм. Тиймээс, өөрийн хүлээн авагч нь мөн өөрийн дамжуулагчийн дамжуулалтыг хүлээн авч эхэлнэ. Шугам руу санамсаргүй нэвтрэх замаар тодорхойлогддог системд энэ дамжуулалтыг хоёр дамжуулагчийн хооронд мөргөлдөөн байхгүй эсэхийг шалгахад ашигладаг.
Автобусны форматын тохиргоо
Үзүүлсэн интерфейс нь бүх төхөөрөмжийг нэг хос утас ашиглан холбох үед "автобус" форматтай төхөөрөмжийг нэгтгэх чадвартай байдаг. Энэ нь харилцаа холбооны шугамыг хоёр төгсгөлийн шугамын төгсгөлийн резистортой тааруулах ёстой гэсэн үг юм. Үүнийг хангахын тулд 620 ом эсэргүүцэлтэй резистор суурилуулах шаардлагатай. Тэд үргэлж шугамд холбогдсон эхний ба сүүлчийн төхөөрөмж дээр суурилагдсан байдаг.
Дүрмээр бол орчин үеийн төхөөрөмжүүд нь тохирсон эсэргүүцэлтэй байдаг. Хэрэв хэрэгцээ гарвал төхөөрөмжийн самбар дээр тусгай холбогч суурилуулж шугамд холбож болно. Үсрэгчдийн хүргэх статусыг анх суулгасан тул тэдгээрийг эхний болон сүүлчийнхээс бусад бүх төхөөрөмжөөс устгах хэрэгтэй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тусдаа гаралтанд зориулагдсан S2000-PI загвар давтагч хөрвүүлэгчид тохирох эсэргүүцэл нь унтраалга ашиглан идэвхждэг болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй. S2000-KS ба S2000-K төхөөрөмжүүдийн хувьд тохирсон эсэргүүцэлтэй байдаг тул үүнийг холбоход шаардлагатай холбогч байхгүй байна. Харилцаа холбооны урт шугамыг хангахын тулд дамжуулах чиглэлийн бүрэн автомат унтраалгаар урьдчилан тоноглогдсон тусгай давтагч-давтагч ашиглахыг зөвлөж байна.
Оддын тохиргоо
RS-485 шугамын бүх цорго нь хүсээгүй гэж тооцогддог, учир нь энэ нь дохиог хэт их гажуудуулахад хүргэдэг. Хэдийгээр практикийн үүднээс авч үзвэл мөчир нь бага зэрэг урттай байх үед үүнийг хүлээн зөвшөөрөх боломжтой байдаг. Энэ тохиолдолд салангид салбаруудад төгсгөлийн эсэргүүцэл суурилуулах шаардлагагүй болно.
Алсын удирдлагаар удирдлагаар хангадаг RS-485 системд резистор ба төхөөрөмжүүд нэг шугамд холбогдсон боловч өөр өөр эх үүсвэрээс тэжээгддэг бол бүх төхөөрөмжүүдийн 0 В хэлхээ ба консолыг нэгтгэх шаардлагатай болдог. өөрсдийн чадавхийг тэгшитгэхийн тулд. Энэ шаардлагыг хангаагүй тохиолдолд алсын удирдлага нь төхөөрөмжүүдтэй үе үе харилцах чадвартай байдаг. Хэд хэдэн эрчилсэн хос утсыг ашиглахдаа шаардлагатай бол боломжит тэгшитгэлийн хэлхээнд бүрэн чөлөөтэй хосыг ашиглаж болно. Үүнээс гадна, бамбай нь газардуулаагүй бол хамгаалагдсан эрчилсэн хосыг ашиглах боломжтой.
Юуг анхаарах ёстой вэ?
Ихэнх тохиолдолд эквипотенциал холбох утсаар дамжих гүйдэл нь маш бага гэж үздэг. Хэрэв 0 В төхөөрөмж эсвэл тэжээлийн хангамж нь хэд хэдэн орон нутгийн газардуулгатай холбогдсон бол 0 В -ийн янз бүрийн хэлхээний боломжит зөрүү хэд хэдэн нэгжид хүрч болно. Заримдаа энэ утга хэдэн арван вольт орчим байдаг бөгөөд боломжит тэгшитгэлийн хэлхээгээр дамжих гүйдэл нь нэлээд ач холбогдолтой байдаг. Энэ нь ихэвчлэн алсын удирдлага болон төхөөрөмжүүдийн хооронд тогтворгүй холболтын шалтгаан болдог. Үүний үр дүнд тэд бүр бүтэлгүйтэх чадвартай байдаг.
Тиймээс 0 В хэлхээг газардуулах боломжийг хасах эсвэл энэ хэлхээг тодорхой цэг дээр газардуулах шаардлагатай байна. Нэмж дурдахад дохиоллын системд ашигладаг төхөөрөмжид байгаа 0 В ба хамгаалалтын газардуулгын хэлхээний хооронд холболт хийх боломжийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Харьцангуй хүнд соронзон орчинтой газруудад "хамгаалагдсан эрчилсэн хос" кабелийг ашиглан энэ сүлжээнд холбогдох боломжтой гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Утасны багтаамжийг илүү өндөр гэж үздэг тул ийм нөхцөлд хязгаарлах хүрээ бага байж болохыг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй.
Харилцааны чанарыг хэрхэн нэгэн зэрэг хадгалах талаар ойлгосон бол RS-485 загварыг ашиглан жингээ хасах боломжтой. Энэхүү нийтлэлд энэ зорилгодоо хүрэхийн тулд таны мэдэж байх ёстой баримт, домог, харгис хэрцгий онигоог багтаасан болно.
Үйлдвэрийн болон барилгын автоматжуулалтын системд хэрэглэгчид болон бусад процессоруудад өгөгдөлд нэвтрэх боломжийг олгодог төв модулийн тусламжтайгаар мэдээлэл дамжуулж, хүлээн авдаг алсын зайнаас мэдээлэл цуглуулах хэд хэдэн төхөөрөмжийг ашигладаг. Өгөгдөл бүртгэгч, уншигчид нь эдгээр програмуудын хувьд ердийн зүйл юм. Энэ зорилгоор хамгийн тохиромжтой өгөгдлийн шугамыг RS-485 стандартаар тодорхойлдог бөгөөд энэ нь өгөгдөл цуглуулах төхөөрөмжийг эрчилсэн хос кабелиар холбодог.
RS-485 сүлжээн дэх өгөгдөл цуглуулах, хадгалах төхөөрөмжүүдийн ихэнх нь авсаархан, дангаараа ажилладаг, батерейгаар ажилладаг төхөөрөмжүүд тул дулааны үйлдвэрлэлийг хянах, батерейны ашиглалтын хугацааг нэмэгдүүлэхийн тулд эрчим хүчний хэрэглээг бууруулах арга хэмжээ авах шаардлагатай байдаг. Үүний нэгэн адил, эрчим хүчний хэмнэлт нь зөөврийн төхөөрөмж болон RS-485-ийг ашиглан өгөгдлийг төв процессор руу татаж авахад ашигладаг бусад програмын хувьд чухал ач холбогдолтой юм.
Дараагийн хэсэг нь RS-485-ийг мэдэхгүй хүмүүст зориулагдсан болно.
RS-485: түүх ба тайлбар
RS-485 стандартыг Электроникийн үйлдвэрлэлийн холбоо (БОНБҮ), Цахилгаан холбооны үйлдвэрлэлийн холбоо (TIA) гэсэн хоёр үйлдвэрлэгчийн холбоо хамтран боловсруулсан болно. БОНБҮ нь өөрийн бүх стандартыг "RS" (Санал болгож буй стандарт) гэсэн угтвараар тэмдэглэсэн байдаг. Олон инженерүүд энэ нэр томъёог үргэлжлүүлэн ашиглаж байгаа боловч стандартынхаа гарал үүслийг тодорхойлоход хялбар болгох үүднээс EIA / TIA нь "RS" -ийг "EIA / TIA" гэж албан ёсоор сольсон. Өнөөдөр RS-485 стандартын төрөл бүрийн өргөтгөлүүд нь олон төрлийн хэрэглээг хамарч байна.
RS-485 ба RS-422 нь хоорондоо ижил төстэй зүйлтэй байдаг тул ихэвчлэн андуурдаг. 1 -р хүснэгтэд тэдгээрийг харьцуулсан болно. Хоёр чиглэлтэй хагас дуплекс холболтыг тодорхойлдог RS-485 нь автобусны тохиргоонд олон хүлээн авагч, жолооч нарыг хамруулах цорын ганц EIA / TIA стандарт юм. Нөгөө талаас EIA / TIA-422 нь нэг чиглэлтэй олон хүлээн авагч драйверыг тодорхойлдог. RS-485 элементүүд нь хоцрогдсон нийцтэй бөгөөд тэдгээрийг RS-422 аналогуудтай сольж болох боловч RS-422 драйверуудыг автобусны хяналтаас татгалзаж чадахгүй тул RS-485 дээр суурилсан системд ашиглах ёсгүй.
Хүснэгт 1. RS-485 ба RS-422 стандартууд
| RS-422 | RS-485 | |
| Ажлын цаг | Дифференциал | Дифференциал |
| Tx ба Rx дугаарыг зөвшөөрдөг | 1 Tx, 10 Rx | 32 Tx, 32 Rx |
| Кабелийн хамгийн их урт | 1200 м | 1200 м |
| Хамгийн их дамжуулах хурд | 10 Mbps | 10 Mbps |
| Жолоочийн гаралтын хамгийн бага хүрээ | ± 2V | ± 1.5V |
| Жолоочийн гаралтын хамгийн дээд хүрээ | ± 5V | ± 5V |
| Жолоочийн богино залгааны хамгийн их гүйдэл | 150 мА | 250 мА |
| Ачааллын эсэргүүцэл Tx | 100 Ом | 54 Ом |
| Rx оролтын мэдрэмж | ± 200 мВ | ± 200 мВ |
| Хамгийн их оролтын эсэргүүцэл Rx | 4 кОм | 12 кОм |
| Rx оролтын хүчдэлийн хүрээ | ± 7V | -7 В -оос +12 В хүртэл |
| Логик-нэг түвшний Rx | > 200 мВ | > 200 мВ |
| Rx логик тэг түвшин | < 200 мВ | < 200 мВ |
ESD хамгаалалт
RS-485 ба RS-422 дээр суурилсан системд дифференциал дохио дамжуулах нь дуу чимээ гарсан тохиолдолд найдвартай мэдээлэл дамжуулах боломжийг олгодог бөгөөд хүлээн авагчийн дифференциал оролт нь ердийн горимын ихээхэн хүчдэлийг дарах чадвартай байдаг. Гэсэн хэдий ч цахилгаан статик ялгадас (ESD) -тай холбоотой өндөр хүчдэлийн түвшингээс хамгаалах нэмэлт арга хэмжээ авах шаардлагатай байна.
Хүний биеийн цэнэглэгдсэн хүчин чадал нь нэгдсэн хэлхээг хөндөхөд л түүнийг устгах боломжийг олгодог. Интерфэйсийн кабелийг тавих, холбох үед ийм холбоо амархан үүсч болно. Ийм хор хөнөөлтэй нөлөөллөөс хамгаалахын тулд MAXIM интерфэйсийн чипүүдэд "ESD бүтэц" орно. Эдгээр бүтэц нь RS-485 дамжуулагч дахь дамжуулагчийн гаралт ба хүлээн авагчийн оролтыг ESD түвшингээс ± 15 кВ хүртэл хамгаалдаг.
ТХГН -ийн хамгаалалтыг хангахын тулд Максим ± 15кВ хүртэлх түвшний нийцтэй байдлыг шалгахын тулд эерэг ба сөрөг тэжээлийн тээглүүрийг 200V алхамаар дахин дахин туршиж үздэг. Энэ ангиллын төхөөрөмжүүд (Хүний бие махбодийн загварын тодорхойлолт эсвэл IEC 1000-4-2-тэй нийцсэн) бүтээгдэхүүний тэмдэглэгээнд нэмэлт "E" дагавараар тэмдэглэгдсэн болно.
RS-485 / RS-422 драйверын ачааллын багтаамжийг нэгжийн ачааллын хэмжээгээр тодорхойлдог бөгөөд энэ нь эргээд нэг стандарт RS-485 хүлээн авагчийн (12 кОм) оролтын эсэргүүцэл гэж тодорхойлогддог. Тиймээс стандарт RS-485 драйвер нь 32 нэгжийн ачааллыг (32 зэрэгцээ 12К ом ачаалал) жолоодох боломжтой. Гэсэн хэдий ч зарим RS -485 хүлээн авагчдын хувьд оролтын эсэргүүцэл нь илүү өндөр байдаг - 48 кОм (1/4 нэгжийн ачаалал) эсвэл бүр 96 кОм (1/8 нэгжийн ачаалал) - ба үүний дагуу ийм хүлээн авагчийг 128 эсвэл 256 холбож болно. нэг дор автобус. ... Зэрэгцээ эсэргүүцэл нь 32 нэгжийн ачааллаас хэтрэхгүй бол та хүлээн авагчийн төрлийг хослуулан холбох боломжтой (нийт эсэргүүцэл нь 375 ом -оос багагүй).
Өндөр хурдны үр дагавар
Илүү хурдан дамжуулалт нь драйверын гаралтанд илүү өндөр эргэлтийг шаарддаг бөгөөд эдгээр нь эргээд цахилгаан соронзон хөндлөнгийн (EMI) түвшинг нэмэгдүүлдэг. Зарим RS-485 дамжуулагч нь EMI-ийг хамгийн бага хэмжээнд байлгаж, нислэгийн хурдыг хязгаарладаг. Удаан буурах хурд нь түргэн дамжуулалт, өгөгдлийн өндөр хурд эсвэл урт холбоосоос үүдэлтэй тусгалыг хянахад тусалдаг. Цацруулагчийг багасгах гол түлхүүр нь кабелийн эсэргүүцлийн эсэргүүцлийг тохируулах явдал юм. Ердийн RS-485 кабелийн хувьд (24AWG эрчилсэн хос утас) энэ нь холбооны шугамын хоёр үзүүрт 120 ом эсэргүүцэл байрлуулна гэсэн үг юм.
Бүх эрх мэдэл хаашаа явдаг вэ?
Цахилгаан алдагдлын тодорхой эх үүсвэр бол орчин үеийн төхөөрөмжүүдэд мэдэгдэхүйц буурсан дамжуулагчийн тайван гүйдэл (IQ) юм. Хүснэгт 2 -т бага хүчин чадалтай CMOS дамжуулагчийн тайван гүйдлийг 75176 үйлдвэрлэлийн стандарттай харьцуулсан болно.
Хүснэгт 2. Янз бүрийн RS-485 дамжуулагчийн алдагдлын гүйдлийн харьцуулалт
RS-485 дамжуулагчийн эрчим хүчний хэрэглээний бас нэг шинж чанар нь ачаалал байхгүй, драйверын гаралт идэвхжсэн, оролтын дохио байх үед гарч ирдэг. RS-485 дээрх нээлттэй шугамуудаас үргэлж зайлсхийх ёстой тул драйверууд гаралтыг солих бүрт гаралтын бүтцийг нь "алхаар" алхдаг. Гаралтын транзисторын хоёуланг нь богино хугацаанд асаах нь нийлүүлэлтэд шууд гүйдэл үүсгэдэг. Хангалттай том оролтын конденсатор нь эдгээр долгионыг дарангуйлж, RMS гүйдэл үүсгэдэг бөгөөд энэ нь дамжуулах хурдны дээд хязгаар хүртэл нэмэгддэг. MAX1483 дамжуулагчийн хувьд энэ дээд хэмжээ нь ойролцоогоор 15 мА байна.
Стандарт RS-485 дамжуулагчийг хамгийн бага ачаалалтай холбох (өөр нэг дамжуулагч, хоёр төгсгөлийн резистор ба хоёр хамгаалалтын резистор) нь илүү бодит нөхцөлд тэжээлийн гүйдлийн baud хурднаас хамаарлыг хэмжих боломжийг олгодог. 2 -р зурагт дараах нөхцөлд MAX1483 -ийн ICC бауд хурдны стандарт үзүүлэлтийг харуулав: стандарт 560 ом, 120 ом, 560 ом эсэргүүцэл, VCC = 5V, DE = / RE \ = VCC, 300м кабель.
Зураг 2 -оос харж байгаагаар одоогийн хэрэглээ нь маш бага хурдтай байсан ч ойролцоогоор 37 мА хүртэл нэмэгддэг; Энэ нь юуны түрүүнд төгсгөлийн эсэргүүцэл ба хэвийсэн эсэргүүцэл нэмэгдсэнтэй холбоотой юм. Бага хүчдэлийн хэрэглээний хувьд энэ нь ашигласан хэлэлцээний хэлбэрийн ач холбогдол, түүнчлэн эвдрэлийг тэсвэрлэх арга замыг харуулах ёстой. Алдааны хүлцэлийг дараагийн хэсэгт авч үзэх бөгөөд эвлэрлийн талаар нарийвчилсан тайлбарыг муу зөвшилцлийн онигоо хэсэгт авах боломжтой.
алдааны хүлцэл
RS -485 хүлээн авагчийн оролт дээр -200mV -аас + 200mV хүртэлх хүчдэлтэй бол гаралтын төлөв тодорхойгүй хэвээр байна. Өөрөөр хэлбэл, хагас дуплекс хэлбэрийн RS-485 талын дифференциал хүчдэл нь 0В бөгөөд дамжуулагчийн аль нь ч шугамыг удирдахгүй (эсвэл холболт тасарсан) байвал логик ба гаралтын логик тэг байна. адил магадлалтай. Ийм нөхцөлд гаралтын тодорхой төлөв байдлыг хангахын тулд орчин үеийн ихэнх RS-485 дамжуулагч нь хэвийсэн эсэргүүцэл суурилуулахыг шаарддаг: нэг шугам дээр (A) анхны өндөр түвшний (татах) эсэргүүцэл, нөгөө талд нь доод түвшин (унах) ( B), үүнийг Зураг 1 -д үзүүлэв. Түүхээс үзэхэд хэвийсэн эсэргүүцлийг ихэнх хэлхээнд 560 ом гэж үнэлдэг боловч цахилгаан алдагдлыг багасгахын тулд (холбоосын зөвхөн нэг үзүүрээр таслах үед) энэ утгыг ойролцоогоор 1.1 кОм хүртэл нэмэгдүүлэх боломжтой. Зарим дизайнерууд 1.1k -ээс 2.2k хүртэл үнэлгээтэй хоёр төгсгөлд резистор суурилуулдаг. Энд та дуу чимээний дархлаа ба эрчим хүчний хэрэглээний хоорондох тохиролцоог олох хэрэгтэй.
Зураг 1. Энэхүү RS-485 дамжуулагчийн төгсгөл ба хэвийсэн хэлхээг гурван гадаад эсэргүүцэл үүсгэдэг.
Зураг 2. MAX1483 дамжуулагчийн нийлүүлэлтийн гүйдэл ба Бодын хурд.
RS-485 дамжуулагч үйлдвэрлэгчид өмнө нь хүлээн авагчийн оролтод дотоод эерэг хэвийсэн эсэргүүцэл өгөх замаар гадны хэвийсэн эсэргүүцлийн хэрэгцээг арилгаж байсан боловч энэ арга нь зөвхөн нээлттэй хэлхээний асуудлыг шийдвэрлэхэд үр дүнтэй байсан. Эдгээр хуурамч аюулгүй хүлээн авагчдад ашиглагддаг эерэг хэвийсэн эсэргүүцэл нь таарсан автобус дээрх хүлээн авагчийн гаралтыг тэгшлэхэд хэт сул байсан. Хүлээн авагчийн босгыг 0V ба -0.5В болгож өөрчлөх замаар гадаад эсэргүүцэл ашиглахаас зайлсхийх бусад оролдлогууд RS -485 техникийн нөхцлийг зөрчсөн болно.
Maxim -ийн MAX3080 ба MAX3471 гэр бүлийн дамжуулагч нь эдгээр асуудлыг хоёуланг нь -50мВ -аас -200мВ хүртэлх нарийвчлалтай босго хязгаарыг тодорхойлж, улмаар RS -485 стандартыг бүрэн дагаж мөрдөхийн зэрэгцээ хэвийсэн эсэргүүцлийн хэрэгцээг арилгасан. Эдгээр IC нь хүлээн авагчийн 0V оролт нь гаралтыг өндөр болгоход хүргэдэг. Нэмж дурдахад энэхүү загвар нь нээлттэй ба хаалттай шугамын нөхцөлд хүлээн авагчийн мэдэгдэж буй гаралтын төлөв байдлыг баталгаажуулдаг.
Хүснэгт 2 -т харуулснаар дамжуулагч нь тайван гүйдлийн утгаараа ихээхэн ялгаатай байдаг. Тиймээс эрчим хүч хэмнэх хамгийн эхний алхам бол MAX3471 (драйверийг идэвхгүй болгосон 2.8 мкА, 64 Кбит / сек хүртэл) гэх мэт бага чадалтай төхөөрөмжийг сонгох явдал юм. Мэдээлэл дамжуулах явцад эрчим хүчний хэрэглээ мэдэгдэхүйц нэмэгддэг тул өөр нэг зорилго нь богино телеграм дамжуулах замаар драйверын ажиллах хугацааг багасгах явдал юм. Хүснэгт 3 нь ердийн сериал телеграмын бүтцийг харуулав.
Хүснэгт 3. Цуврал цахилгаан утас
RS-485 дээр суурилсан систем нь хүлээн авагчийг нэг нэгж ачаалахад ашигладаг (хаяглах боломжтой 32 төхөөрөмж хүртэл), жишээлбэл, дараах битүүдийг агуулж болно: 5 хаягийн бит, 8 өгөгдлийн бит, эхлэх бит (бүх хүрээ), зогсоох бит (бүх хүрээ) , паритет бит (заавал биш), CRC бит (заавал биш). Энэ тохиргооны телеграммын хамгийн бага урт нь 20 бит юм. Аюулгүй шилжүүлгийн хувьд та өгөгдлийн хэмжээ, илгээгчийн хаяг, чиглэл гэх мэт нэмэлт мэдээллийг илгээх ёстой бөгөөд ингэснээр телеграмын урт 255 байт (2040 бит) хүртэл нэмэгдэх болно.
X.25 гэх мэт стандартаар тодорхойлогдсон бүтэц бүхий телеграмын уртыг өөрчлөх нь автобусны цаг, эрчим хүчний хэрэглээг нэмэгдүүлэх замаар мэдээллийн найдвартай байдлыг хангаж өгдөг. Жишээлбэл, 200 бит / кбитээр 20 бит дамжуулахад 100 микс шаардагдана. MAX1483 ашиглан секундэд 200Kbps өгөгдөл дамжуулах дундаж гүйдэл нь
(100 μs * 53 mA + (1 s - 100 μs) * 20 μA) / 1 s = 25.3 μA
Трансивер сул зогсолтын горимд байх үед цахилгаан зарцуулалтыг багасгахын тулд драйверыг идэвхгүй болгох шаардлагатай. 4 -р хүснэгтэд дамжуулалтын хоорондох тодорхой тасалдалтай ажилладаг нэг MAX1483 драйверын цахилгаан хэрэглээнд телеграмын урт хэрхэн нөлөөлж байгааг харуулав. Унтраах горимыг ашигласнаар санал асуулгын технологийг тогтоосон хугацаанд эсвэл илүү урт хугацаанд дамжуулах хоорондох тодорхой бус зөрүүг ашигладаг систем дэх эрчим хүчний хэрэглээг бууруулах боломжтой юм.
Хүснэгт 4. MAX1483 драйверийг ашиглах үед телеграмын урт ба одоогийн хэрэглээний хоорондын хамаарал
Програм хангамжийн эдгээр асуудлуудаас гадна техник хангамж нь хүчийг сайжруулах олон газрыг санал болгодог. Зураг 3-т идэвхтэй драйвер, хүлээн авагчтай 300 метрийн кабель дээр дөрвөлжин долгионы дохиог дамжуулахдаа янз бүрийн дамжуулагчийн зарцуулсан гүйдлийг харьцуулж үздэг. 75ALS176 ба MAX1483 нь холбоосын хоёр үзүүрт стандарт 560Ω / 120Ω / 560Ω төгсгөлийн сүлжээг ашигладаг бол "жинхэнэ гэмтэлгүй" төхөөрөмжүүд (MAX3088 ба MAX3471) нь автобусны хоёр үзүүрт зөвхөн 120Ω төгсгөлийн эсэргүүцэлтэй байдаг. 20 Kbps дээр хэрэглээний гүйдэл нь 12.2mA (VCC = 3.3V бүхий MAX3471) - 70mA (75ALS176) хооронд хэлбэлздэг. Тиймээс та "жинхэнэ эвдрэл гэмтэлгүй" шинж чанар бүхий бага хүчдэлийн төхөөрөмжийг сонгохдоо цахилгаан хэрэглээ мэдэгдэхүйц буурах болно. Таны сонгосон RS-485 дамжуулагч хүлээн авагч нь нээлттэй ба хаалттай хэлхээний нөхцөлийн хувьд зөв логик түвшинг гаргаж байгаа эсэхийг шалгаарай.
Зураг 3. Дамжуулагчийн микро схемүүд нь өгөгдөл дамжуулах хурднаас одоогийн хэрэглээнээс хамаарч байгаагаараа ихээхэн ялгаатай.
Зохицуулалтын муу онигоо
Дээр дурдсанчлан эсэргүүцэгчийг цуцлах нь эсэргүүцлийн тохиромжгүй байдлаас үүдэлтэй тусгалыг арилгадаг боловч сул тал нь нэмэлт цахилгаан алдагдал юм. Тэдний нөлөөг 5 -р хүснэгтэд үзүүлэв.Энэ нь эсэргүүцэлгүй нөхцөлд янз бүрийн дамжуулагчийн (идэвхтэй жолоочтой) хэрэглээний гүйдлийг харуулдаг бөгөөд зөвхөн төгсгөлийн резистор, мөн төгсгөлийн резистор ба хамгаалалтын хэвийсэн эсэргүүцлийн хослолыг ашигладаг.
Хүснэгт 5. Төгсгөлийн эсэргүүцэл ба хэвийсэн резисторыг ашиглах нь одоогийн хэрэглээг нэмэгдүүлдэг
| MAX1483 | MAX3088 | MAX3471 | SN75ALS176 | |
| I VCC (RT байхгүй) | 60 мкА | 517 мкА | 74 мкА | 22 мкА |
| Би VCC (RT = 120) | 24 мкА | 22.5 мкА | 19.5 мкА | 48 мкА |
| I VCC (RT = 560-120-560) | 42 мкА | Үгүй | Үгүй | 70 мкА |
Хэлэлцээрийг арилгах
Цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээг бууруулах эхний арга бол цуцлах резисторыг бүрмөсөн устгах явдал юм. Энэ сонголтыг зөвхөн богино холбоосууд болон өгөгдөл дамжуулах хурд багатай тохиолдолд л хүлээн авах боломжтой. Дадлагаас харахад дохио өсөх хугацаа нь кабелиар дамжих нэг талын дохионы тархалтын саатлын хугацаанаас дор хаяж 4 дахин их байвал тааруулах шаардлагагүй болно. Дараах алхамууд нь энэхүү дүрмийг ашиглан хосгүй кабелийн зөвшөөрөгдөх хамгийн их уртыг тооцоолно.
Тиймээс, MAX3471 нь резисторыг зогсоохгүйгээр 38 м -ийн кабелиар 64Kbps хурдтайгаар дамжуулах, хүлээн авахдаа зохих дохионы чанарыг хангаж чаддаг. Зураг 4 -т 300 метр кабель, 120 төгсгөлийн резисторийн оронд 30 метрийн эсэргүүцэлгүй кабель ашигласан тохиолдолд MAX3471 -ийн хэрэглээ эрс буурсныг харуулав.
Зураг 4. Цуцлах резистор - эрчим хүчний гол хэрэглэгч.
RC тохирох
Эхний ээлжинд DC гүйдлийг хаах RC төгсгөлийн чадвар нь маш ирээдүйтэй юм. Гэсэн хэдий ч энэ техник нь тодорхой нөхцлийг шаарддаг болохыг та олж мэдэх болно. Цуцлалт нь хүлээн авагчийн (A ба B) дифференциал оролттой зэрэгцэн цуврал RC сүлжээнээс бүрдэнэ. Зураг 5 -т үзүүлснээр R нь үргэлж кабелийн эсэргүүцлийн эсэргүүцэлтэй (Z 0) тэнцүү байдаг боловч C -ийг сонгох нь заримыг шаарддаг. авч үзэх. Том хэмжээний C утга нь сайн тохирох боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь Z0 -тэй тохирох R -ийг харах боломжийг олгодог боловч том утга нь драйверын оргил гаралтын гүйдлийг нэмэгдүүлдэг. Харамсалтай нь урт кабелиуд нь С -ийн өндөр утгыг шаарддаг. Энэхүү тохиролцоонд хүрэхийн тулд бүх нийтлэлийг С зэрэглэлийг тодорхойлоход зориулав. Та энэ сэдвээр нарийвчилсан тэгшитгэлийг энэ нийтлэлийн төгсгөлд холбогдох хичээлүүдээс олж болно.
Зураг 5. RC -ийн тохируулга нь эрчим хүчний хэрэглээг бууруулдаг боловч С -ийн утгыг сайтар сонгохыг шаарддаг.
Дохионы дундаж хүчдэл нь ихэвчлэн үл тоомсорлодог бас нэг чухал хүчин зүйл юм. Дохионы дундаж хүчдэл DC-ийг тэнцвэржүүлэхгүй бол DC-ийн шатаар дамжих эффект нь "тэмдгийн хоорондын хөндлөнгийн оролцоо" гэж нэрлэгддэг эффектээс болж ихээхэн цочрол үүсгэдэг. Товчхондоо, RC -ийг зогсоох нь эрчим хүчний хэрэглээг бууруулахад үр дүнтэй боловч дохионы чанарыг доройтуулах хандлагатай байдаг. RC хэлэлцээр нь түүнийг ашиглахад маш олон хязгаарлалт тавьдаг тул ихэнх тохиолдолд хамгийн сайн сонголт бол огт хэлэлцээ хийхгүй байх явдал юм.
Schottky диодын тохируулга
Шоттки диодууд нь эрчим хүчний хэрэглээ өндөр байгаа тохиолдолд тохирох өөр аргыг санал болгодог. Бусад төрлийн цуцлалтаас ялгаатай нь Schottky диодууд нь автобусны эсэргүүцэлтэй таарахгүй байна. Үүний оронд тэд зөвхөн тусгалаас үүдэлтэй эерэг ба сөрөг оргилуудыг дардаг. Үүний үр дүнд хүчдэлийн өөрчлөлт нь эерэг босго хүчдэл ба тэгээр хязгаарлагддаг.
Schottky -ийн тохирох хэлхээ нь бага багаар энерги зарцуулдаг, учир нь тэдгээр нь зөвхөн эерэг ба сөрөг давалгаанд л ажилладаг. Нөгөөтэйгүүр, стандарт эсэргүүцэлтэй цуцлалт (хэвийсэн эсэргүүцэлтэй эсвэл эсэргүүцэлгүй) нь хүчийг байнга сарниулдаг. Зураг 6 нь тусгалтай тэмцэхийн тулд Schottky диодыг ашиглаж байгааг харуулж байна. Шоттки диодууд нь аюулгүй ажиллах ажиллагааг хангадаггүй боловч MAX308X ба MAX3471 дамжуулагчид сонгосон босго хүчдэлийн түвшин нь ийм төрлийн таслалтаар аюулгүй ажиллах боломжийг олгодог.
Зураг 6. Өндөр өртөгтэй хэдий ч Schottky диодын тохирох хэлхээ нь олон давуу талтай байдаг.
Шоттки диод нь хамгийн тохиромжтой диодын хамгийн сайн ойролцоо утга юм (тэг урагш хүчдэл Vf, тэг дээр цаг тэг, урвуу сэргэх хугацаа trr), эрчим хүчний хувьд өлсгөлөнтэй резисторыг орлоход ихээхэн анхаарал татаж байна. RS-485 / RS-422 дээр суурилсан системийн энэ тохируулгын сул тал бол Шоттки диодууд бүх тусгалыг дарж чадахгүй байгаа явдал юм. Тусгасан дохио нь Шотткийн диодын шууд хүчдэлээс доогуур байвал түүний энерги нь тохирох диодод нөлөөлөхгүй бөгөөд кабелиар тарах хүртэл үлдэх болно. Удаан хугацааны эвдрэл нь чухал эсэх нь хүлээн авагчийн оролтын дохионы хэмжээнээс хамаарна.
Schottky терминаторын гол сул тал бол түүний өртөг юм. Нэг төгсгөлийн цэг нь хоёр диод шаарддаг. RS-485 / RS-422 автобус нь ялгаатай тул энэ тоог дахин хоёр дахин үржүүлнэ (Зураг 6). Автобусанд олон хэмжээст Schottky терминатор ашиглах нь ер бусын зүйл биш юм.
Schottky диод терминаторууд нь RS-485 / RS-422 дээр суурилсан системийн олон давуу талыг санал болгодог бөгөөд гол нь эрчим хүчний хэмнэлт юм (Зураг 7). Шоткийн терминаторын хязгаарлалтаас өмнө кабелийн урт ба дамжуулах хурдны хязгаарт хүрэх тул тооцоолох шаардлагагүй болно. Өөр нэг давуу тал нь өөр өөр цорго, хүлээн авагчийн оролт дахь олон тооны Schottky терминаторууд нь холбооны автобусыг ачаалалгүйгээр дохионы чанарыг сайжруулдаг явдал юм.
Зураг 7. RS-485 системийн одоогийн хэрэглээ нь дамжуулалтын хурд болон дуусах хэлбэрээс ихээхэн хамаардаг.
Дүгнэж байна
Мэдээлэл дамжуулах хурд өндөр, кабель урт байх үед RS-485 системд хэт бага эрчим хүчний зарцуулалтыг хангахад хэцүү байдаг (анхны "бүүргийн хүчээр"-Ойролцоогоор нэг хүнд.). холбооны шугам дээрх тохирох төхөөрөмжүүд (терминаторууд). Энэ тохиолдолд хүлээн авагчийн гаралтын дуу чимээ дамжуулагч нь хэвийсэн эсэргүүцлийн хэрэгцээг арилгах замаар терминаторуудтай байсан ч гэсэн эрчим хүч хэмнэх боломжтой болно. Програм хангамжийн харилцаа холбоо нь дамжуулагчийг тахир дутуу байдалд оруулах эсвэл ашиглаагүй үед жолоочийг идэвхгүй болгох замаар эрчим хүчний хэрэглээг бууруулахад тусалдаг.
Бага хурдтай, богино кабелийн хувьд эрчим хүчний хэрэглээний ялгаа асар их юм: 120Ω төгсгөлийн резистор бүхий стандарт SN75ALS176 дамжуулагч ашиглан 30 м кабелиар 60 кбит / сек хурдтай өгөгдөл дамжуулах нь эрчим хүчний системээс 70 мА хүч шаарддаг. Нөгөөтэйгүүр, MAX3471 -ийг ижил нөхцөлд ашиглахын тулд цахилгаан тэжээлээс ердөө 2.5 мА шаардагдана.
RS-485 бол электроникийн үйлдвэрлэлийн холбооноос анх баталсан стандарт юм. Одоогийн байдлаар энэхүү стандарт нь янз бүрийн тэнцвэртэй тоон системд ашигладаг бүх төрлийн хүлээн авагч, дамжуулагчийн цахилгаан шинж чанарыг авч үздэг.
Мэргэжилтнүүдийн дунд RS-485 бол хэд хэдэн хянагч, түүнчлэн бусад олон төхөөрөмжийг хооронд нь холбохын тулд үйлдвэрлэлийн янз бүрийн хяналтын системд идэвхтэй ашигладаг нэлээд алдартай интерфэйсийн нэр юм. Энэхүү интерфейс ба түүнээс бага түгээмэл RS-232-ийн гол ялгаа нь хэд хэдэн төрлийн тоног төхөөрөмжийг нэгэн зэрэг хослуулах боломжийг олгодог явдал юм.
RS-485-ийн тусламжтайгаар хэд хэдэн төхөөрөмжүүдийн хооронд өндөр хурдны мэдээлэл солилцох ажлыг ганц төхөөрөмжөөр хийдэг хоёр утастай шугамхагас дуплекс горим дахь харилцаа холбоо. Энэ нь технологийн хяналтын системийг бүрдүүлэх явцад орчин үеийн үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгддэг.
Энэхүү стандартын тусламжтайгаар мэдээллийг 10 Мбит / с хүртэл хурдаар цацах боломжтой бол хамгийн их боломжтой өгөгдөл дамжуулах хурдаас шууд хамаарна. Тиймээс хамгийн дээд хурдыг хангахын тулд өгөгдлийг 120 метрээс хэтрүүлэхгүйгээр дамжуулах боломжтой бол 100 кбит / с хурдтай мэдээллийг 1200 метрээс дээш цацдаг.
RS-485 интерфэйсийг нэгтгэх боломжтой төхөөрөмжийн тоо нь төхөөрөмжид ямар дамжуулагч ашиглаж байгаагаас шууд хамаарна. Дамжуулагч бүр нь 32 стандарт хүлээн авагчийг нэгэн зэрэг удирдахаар зохион бүтээгдсэн боловч оролтын эсэргүүцэл нь стандартын 50%, 25% ба түүнээс бага хэмжээтэй хүлээн авагчид байдаг бөгөөд хэрэв ийм төхөөрөмжийг ашиглавал төхөөрөмжийн нийт тоо Үүний дагуу нэмэгдүүлэх.
RS-485 кабель нь мэдээллийн хүрээ эсвэл солилцооны протоколын тодорхой форматыг стандартчилдаггүй. Ихэнх тохиолдолд RS-232 ашигладаг ижил хүрээ, өөрөөр хэлбэл өгөгдлийн бит, зогсоох ба эхлүүлэх бит, шаардлагатай бол паритет битийг ашигладаг.
Орчин үеийн ихэнх системүүдийн солилцооны протоколуудын ажиллагааг "мастер-боол" зарчмын дагуу гүйцэтгэдэг, өөрөөр хэлбэл сүлжээнд байгаа зарим төхөөрөмж нь мастер бөгөөд бие биенээсээ ялгаатай бүх боол төхөөрөмжүүдийн хооронд хүсэлт илгээх санал солилцдог. логик хаягаар. Өнөөдөр хамгийн алдартай протокол бол Modbus RTU юм.
RS-485 кабель нь тодорхой төрлийн холбогч, утасгүй, өөрөөр хэлбэл терминал холбогч, DB9 болон бусад байж болно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Ихэнхдээ энэ интерфэйсийг ашиглан хэд хэдэн дамжуулагчийг нэгэн зэрэг нэгтгэдэг дотоод сүлжээ байдаг.
RS-485 холболт хийхдээ ихэвчлэн A ба B гэж нэрлэгддэг дохионы хэлхээг хооронд нь чадварлаг хослуулах шаардлагатай байдаг.
RS-485 интерфэйсийг ашиглахдаа түүний үйл ажиллагааны хэд хэдэн онцлогийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.
Стандарт эсвэл USB RS-485 терминал резистор ашиглан кабелийн нээлттэй төгсгөлийг дараагийн шугамтай бүрэн нийцүүлж, дохио тусах боломжийг бүрмөсөн арилгадаг.
Резисторын нэрлэсэн эсэргүүцэл нь кабелийн эсэргүүцлийн эсэргүүцэлтэй тохирч байгаа бөгөөд эрчилсэн хос дээр суурилсан кабелийн хувьд ихэнх тохиолдолд ойролцоогоор 100-120 ом байна. Жишээлбэл, Ethernet тавих явцад идэвхтэй ашигладаг UTP-5 кабель нь 100 Ом эсэргүүцэлтэй байдаг. Кабелийн бусад сонголтуудын хувьд өөр үнэлгээг ашиглаж болно.
Шаардлагатай бол резисторыг эцсийн төхөөрөмжид байгаа кабелийн холболтын контакт дээр гагнах боломжтой. Төхөөрөмжид өөрөө резистор суурилуулах нь ховор байдаг тул резисторыг холбохын тулд холбогч суурилуулах шаардлагатай болдог. Энэ тохиолдолд хэрэв төхөөрөмж салгагдсан бол шугам бүрэн таарахгүй байна. Бусад системийн хэвийн ажиллагааг хангахын тулд та тохирох залгуурыг холбох хэрэгтэй.
RS-485 порт нь өгөгдөл дамжуулах тэнцвэртэй схемийг ашигладаг, өөрөөр хэлбэл А ба В дохионы хэлхээний хүчдэлийн түвшин антифазын үед өөрчлөгдөх болно.
Мэдрэгч нь бүрэн ачаалалтай үед 1.5 В -ийн дохионы түвшинг өгөх ёстой бөгөөд хэрэв төхөөрөмж сул зогсож байвал 6 В -оос ихгүй байна. Хүчдэлийн түвшинг өөр өөрөөр хэмждэг бөгөөд дохионы утас бүрийг нөгөөгөөсөө харьцуулж үздэг.
Хүлээн авагч байрладаг газарт ямар ч тохиолдолд хүлээн авсан дохионы хамгийн бага түвшин дор хаяж 200 мВ байх ёстой.
Дохионы хэлхээнд дохио байхгүй тохиолдолд хүлээн авагчийг хуурамч дохиололоос хамгаалдаг бага зэргийн хазайлт үүсдэг.
Мэргэжилтнүүд 200 мВ -аас арай илүү офсет хийхийг зөвлөж байна, учир нь энэ утга нь стандартын дагуу оролтын дохионы найдваргүй бүстэй тохирч байна. Энэ тохиолдолд А хэлхээг эх үүсвэрийн эерэг туйл руу татаж, харин В хэлхээг нийтлэг болгоно.
Цахилгаан хангамжийн шаардлагатай хэвийсэн ба хүчдэлийн дагуу тооцооллыг хийдэг.Жишээлбэл, хэрэв та эх үүсвэр нь 12 хүчдэлтэй бол RT = 120 Ом терминал резисторыг ашиглахдаа 250 мВ -ийн офсет авахыг хүсч байвал. V. Энэ тохиолдолд хүлээн авагчийн ачааллыг харгалзахгүйгээр хоёр резисторыг зэрэгцүүлэн холбосон бол хэвийсэн гүйдэл нь 0.0042 А, харин хэвийсэн эсэргүүцлийн нийт эсэргүүцэл 2857 ом байна. Энэ тохиолдолд R см нь ойролцоогоор 1400 ом байх тул та хамгийн ойрын утгыг сонгох хэрэгтэй.
Жишээлбэл, бид 1.5k хэвийсэн эсэргүүцэл ба гадаад 12 вольтын эсэргүүцэл ашиглах болно. Нэмж дурдахад манай систем нь хэлхээний сегментийн тэргүүлэх холбоос болох хянагчийн тэжээлээс тусгаарлагдсан гаралттай байдаг.
Мэдээжийн хэрэг, RS-485 хөрвүүлэгч болон бусад элементүүдийг ашигладаг хэвийсэн утгыг хэрэгжүүлэх өөр олон сонголтууд байдаг, гэхдээ ямар ч тохиолдолд хэвийсэн хэлхээг байрлуулахдаа зангилаа ажиллах болно гэдгийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Энэ нь үе үе унтрах эсвэл бүр сүлжээнээс бүрмөсөн устгагдах болно.
Хэрэв хазайлт байгаа бол А хэлхээний бүрэн сул зогсолтын потенциал нь В хэлхээний хувьд эерэг байх бөгөөд энэ нь шинэ төхөөрөмжийг утсан тэмдэглэгээгүй кабельд холбох тохиолдолд удирдамж болно.
Дээрх зөвлөмжийг хэрэгжүүлэх нь RS-485 протоколыг үндэс болгон ашиглавал сүлжээний янз бүрийн цэгүүдэд цахилгаан дохиог хэвийн дамжуулах боломжийг олгодог. Хэрэв наад зах нь зарим шаардлагыг биелүүлээгүй бол дохионы гажуудал үүснэ. Мэдээллийн солилцооны хурд 1 Мбит / с -ээс хэтрэх үед хамгийн мэдэгдэхүйц гажуудал гарч эхэлдэг, гэхдээ үнэндээ хурд багатай байсан ч сүлжээ нь "хэвийн ажиллаж" байсан ч гэсэн эдгээр зөвлөмжийг үл тоомсорлохыг маш ихээр хүсдэг.
RS-485 задлагч болон энэ интерфэйстэй бусад төхөөрөмж ашиглан ажилладаг янз бүрийн програмуудыг програмчлахдаа хэд хэдэн чухал зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Тэдгээрийг жагсаая:
Энэхүү интерфейс нь бүх төхөөрөмжийг нэг хос утас ашиглан холбох үед "автобус" форматтай төхөөрөмжийг нэгтгэх боломжийг олгодог. Энэ тохиолдолд харилцаа холбооны шугамыг хоёр төгсгөлийн шугамын төгсгөлийн резистороор тааруулах ёстой.
Тохирох байдлыг хангахын тулд энэ тохиолдолд 620 ом эсэргүүцэлтэй резистор суурилуулсан болно. Тэд үргэлж шугамд холбогдсон эхний ба сүүлчийн төхөөрөмж дээр суулгагддаг. Орчин үеийн ихэнх төхөөрөмжүүдэд тохирсон эсэргүүцэл байдаг бөгөөд хэрэв шаардлагатай бол төхөөрөмжийн самбар дээр тусгай холбогч суурилуулж шугамд оруулах боломжтой байдаг.
Анхлан холбогчийг хүргэлтийн төлөвт суулгасан тул та шугаманд холбогдсон эхний болон сүүлчийн холболтоос бусад тохиолдолд эхлээд тэдгээрийг бүх төхөөрөмжөөс устгах ёстой. S2000-PI загварын давталтын хөрвүүлэгч бүрт гаралт тус бүрт тохирох эсэргүүцэл нь унтраалга ашиглан асдаг бол S2000-KS ба S2000-K төхөөрөмжүүд нь хоорондоо тохирсон эсэргүүцэлээр тодорхойлогддог бөгөөд үүний үр дүнд холбохын тулд холбогч шаардлагагүй.
Харилцаа холбооны шугамыг илүү урт болгохын тулд дамжуулах чиглэлийг бүрэн автоматаар солих тоноглогдсон тусгай давтагч-давталт ашиглахыг зөвлөж байна.
RS-485 шугамын аливаа цорго нь хүсээгүй, учир нь энэ тохиолдолд дохионы гажуудал нэлээд хүчтэй байдаг, гэхдээ практик үүднээс авч үзвэл богино цорго байвал тэдгээрийг тэвчиж болно. Энэ тохиолдолд салангид салбаруудад төгсгөлийн эсэргүүцэл суурилуулах шаардлагагүй болно.
Консолоос хянадаг RS-485 түгээлтийн системд хэрэв сүүлийн төхөөрөмжүүд ижил шугамд холбогдсон боловч өөр өөр эх үүсвэрээс тэжээгддэг бол бүх төхөөрөмж, консолын 0 В хэлхээг нэгтгэх шаардлагатай болно. боломжит тэгшитгэлийг хангах зорилгоор. Хэрэв энэ шаардлагыг хангаагүй бол алсын удирдлага нь төхөөрөмжүүдтэй тогтворгүй холболттой байж магадгүй юм. Хэрэв хэд хэдэн эрчилсэн хос утас бүхий кабелийг ашиглах шаардлагатай бол тэнцвэржүүлэх боломжит хэлхээнд шаардлагатай бол бүрэн чөлөөтэй хосыг ашиглаж болно. Бусад зүйлсийн дотор бамбайг газардуулаагүй бол хамгаалагдсан эрчилсэн хосыг ашиглах боломжтой.
Ихэнх дийлэнх тохиолдолд боломжит тэгшитгэлийн утсаар дамжих гүйдэл нь маш бага боловч хэрэв 0 В төхөөрөмж эсвэл тэжээлийн эх үүсвэр нь хэд хэдэн орон нутгийн газардуулгатай холбогдсон бол 0 В -ийн янз бүрийн хэлхээний боломжит зөрүү хэд хэдэн нэгж байж болно. , зарим тохиолдолд хэдэн арван вольт байдаг бол боломжит тэгшитгэлийн хэлхээгээр дамжих гүйдэл нь нэлээд ач холбогдолтой байж болно. Энэ нь алсын удирдлага ба төхөөрөмжүүдийн хооронд тогтворгүй холболт байдаг бөгөөд үүний үр дүнд бүтэлгүйтэх нийтлэг шалтгаан болдог.
Ийм учраас 0 В -ийн хэлхээг газардуулах боломжийг хасах эсвэл энэ хэлхээг хамгийн дээд хэмжээнд нь тодорхой цэг дээр газардуулах боломжийг хасах шаардлагатай байна. Та мөн дохиоллын системд ашигладаг төхөөрөмжид байгаа 0 В болон хамгаалалтын газардуулгын хэлхээний хоорондох холболтын боломжийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.
Цахилгаан соронзон орчин маш хүнд байдаг объектуудад энэ сүлжээг "хамгаалагдсан эрчилсэн хос" кабелиар холбох боломжтой. Энэ тохиолдолд кабелийн багтаамж өндөр байх тусам богино хүрээтэй байж болно.
Аж үйлдвэрийн хэрэглээний хувьд утасгүй өгөгдлийн шугамуудхэзээ ч бүрэн орлуулж чадахгүй утастай... Сүүлийнхээс хамгийн түгээмэл, найдвартай хэвээр байна цуваа интерфэйс
Rs
-485
... Гадны нөлөөнөөс хамгийн их хамгаалагдсан, янз бүрийн тохиргоо, дамжуулагчийн интеграцийн түвшний үйлдвэрлэгч нь эргээд компани хэвээр байна.Максим
Нэгдсэн
.
Утасгүй сүлжээ улам бүр түгээмэл болж байгаа хэдий ч хамгийн найдвартай, тогтвортой харилцаа холбоо, ялангуяа хүнд хэцүү нөхцөлд утастай сүлжээгээр хангагддаг. Зөв зохистой зохион бүтээсэн утастай сүлжээ нь үйлдвэрлэлийн хэрэглээ болон үйлдвэрлэлийн процессын хяналтын системд үр ашигтай харилцаа холбоо тогтоохын зэрэгцээ хөндлөнгийн оролцоо, цахилгаан статик цэнэг, хэт хүчдэлийн эсрэг дархлааг бий болгодог. RS-485 интерфэйсийн онцлог шинж чанарууд нь түүнийг үйлдвэрлэлд өргөн ашиглахад хүргэсэн.
RS-485 дамжуулагч нь үйлдвэрлэлийн болон барилгын менежментийн системд хүнд нөхцөлд сериал өгөгдлийн сүлжээг хэрэгжүүлэх хамгийн түгээмэл физик түвшний интерфэйс юм. Энэхүү цуваа интерфэйсийн стандарт нь нэг дифференциал шугамаар (эрчилсэн хос) харьцангуй хол зайд өндөр хурдны холболт хийх боломжийг олгодог. RS-485-ийг үйлдвэрлэлд болон барилгын автоматжуулсан удирдлагын системд ашиглахад тулгардаг гол асуудал бол индуктив ачаалал, цахилгаан статик цэнэгийн алдагдал, түүнчлэн автомат удирдлагын системийн сүлжээнд ажилладаг хэт хүчдэлээс үүсэх цахилгаан дамжуулалт нь дамжуулалтыг гажуудуулж болзошгүй юм. өгөгдөл эсвэл тэдний бүтэлгүйтэлд хүргэдэг.
Одоогийн байдлаар хэд хэдэн төрлийн өгөгдөл дамжуулах интерфэйсүүд байдаг бөгөөд тэдгээр нь тус бүр шаардлагатай параметрүүд, протоколын бүтцийг харгалзан тодорхой програмуудад зориулагдсан болно. Цуваа интерфэйсүүд нь CAN, RS-232, RS-485 / RS-422, I 2 C, I 2 S, LIN, SPI, SMBus-ийг агуулдаг боловч RS-485 ба RS-422 нь хамгийн найдвартай хэвээр байна. нөхцөл.
RS-485 ба RS-422 интерфэйсүүд нь олон талаараа ижил төстэй боловч өгөгдөл дамжуулах системийг зохион бүтээхдээ анхаарч үзэх ёстой зарим чухал ялгаа байдаг. TIA / EIA-422 стандартын дагуу RS-422 интерфэйсийг 10 хүртэлх боолтыг холбох боломжтой нэг өгөгдлийн автобусны мастертай үйлдвэрлэлийн зориулалтаар тодорхойлсон болно (Зураг 1). Энэ нь эрчилсэн хос кабель ашиглан 10 Мбит / сек хүртэл хурдыг дамжуулдаг бөгөөд энэ нь дуу чимээний дархлааг сайжруулж, өгөгдөл дамжуулах хамгийн дээд хүрээ, хурдыг бий болгодог. RS-422-ийн ердийн хэрэглээ бол үйлдвэрлэлийн процессын автоматжуулалт (химийн үйлдвэрлэл, хоол боловсруулах, цаасан тээрэм), нэгдсэн үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт (автомашин, металл боловсруулах үйлдвэрүүд), HVAC систем, хамгаалалтын систем, моторын хяналт, объектын хөдөлгөөнийг хянах явдал юм.
RS-485 нь олон тооны мастеруудыг энгийн автобусанд суулгаж, автобусны төхөөрөмжийн тоог 10-аас 32 болгож нэмэгдүүлэх замаар илүү уян хатан байдлыг хангаж өгдөг. TIA / EIA-485 стандартын дагуу RS-485 нь илүү өргөн хүрээний нийтлэг горимын хүчдэлтэй байдаг. хүрээ (± 7 В-ийн оронд -7 ... 12 В) ба арай бага дифференциал хүчдэлийн хүрээ (± 2 В-ийн оронд ± 1.5 В) бөгөөд энэ нь шугамын хамгийн их ачаалалд хүлээн авагчийн дохионы түвшинг хангалттай хангадаг. Multidrop мэдээллийн автобусны дэвшилтэт чадварыг ашиглан та нэг RS-485 цуваа порт руу холбогдсон төхөөрөмжүүдийн сүлжээг үүсгэж болно. Дуу чимээний өндөр эсэргүүцэл, олон уналт хийх чадвартай тул RS-485 нь програмчлагдах логик хянагч (PLC), график хянагч (HMI) эсвэл бусад өгөгдөл цуглуулах хянагчтай холбогдсон үйлдвэрлэлийн хуваарилагдсан системд ашиглах хамгийн сайн цуваа интерфэйс юм. RS-485 нь RS-422-ийн өргөтгөсөн хувилбар тул бүх RS-422 төхөөрөмжийг RS-485 мастераар удирддаг автобусанд холбох боломжтой. RS-485-ийн ердийн програмууд нь дээр дурдсан RS-422 програмуудтай төстэй бөгөөд дэвшилтэт чадварынхаа улмаас RS-485-ийг илүү олон удаа ашигладаг.
TIA / EIA-485 стандарт нь RS-485-ийг 1200 м хүртэлх зайд ашиглах боломжийг олгодог бөгөөд богино зайд өгөгдлийн хурд 40 Mbps-ээс их байдаг. Дифференциал дохиог ашиглах нь RS-485 интерфэйсийг илүү урт хугацаанд хангадаг боловч шугамын урт нэмэгдэх тусам дамжуулах хурд буурдаг. Мөн дамжуулах шугамын утаснуудын хөндлөн огтлолын талбай, түүнтэй холбогдсон төхөөрөмжийн тоо нөлөөлж байгаа нь baud хурданд нөлөөлдөг. MAX3291 гэх мэт өндөр давтамжийн залруулах функцтэй RS-485 дамжуулагчийг ашиглахыг зөвлөж байна. RS-485 интерфейсийг хоёр эрчилсэн хос утас ашиглан хагас дуплекс горимд ашиглах эсвэл хоёр эрчилсэн хос (дөрвөн утас) ашиглан өгөгдлийг нэгэн зэрэг дамжуулах, хүлээн авах боломжтой. Хагас дуплекс горимд multidrop тохиргоонд RS-485 нь 32 хүртэлх дамжуулагч, 32 хүртэлх хүлээн авагчийг дэмжих чадвартай. Гэсэн хэдий ч шинэ үеийн дамжуулагч IC нь илүү өндөр оролтын эсэргүүцэлтэй тул хүлээн авагчийн шугамын ачааллыг стандарт утгаас 1/4 - 1/8 болгон бууруулж чаддаг. Жишээлбэл, MAX13448E дамжуулагчийг ашиглан RS-485 автобусанд холбогдсон хүлээн авагчдын тоог 256 болгож нэмэгдүүлэх боломжтой. RS-485 олон талт интерфэйсийг сайжруулснаар та зураг дээр үзүүлсэн шиг нэг цуваа порт руу холбогдсон олон төхөөрөмжийг холбож болно. 2
Хүлээн авагчийн мэдрэмж нь ± 200 мВ байна. Тиймээс, нэг өгөгдлийн битийг танихын тулд хүлээн авагчийн холболтын цэг дээрх дохионы түвшин тэгийн хувьд +200 мВ -ээс их, эв нэгдлийн хувьд -200 мВ -аас бага байх ёстой (Зураг 3). Энэ тохиолдолд хүлээн авагч нь ± 200 мВ -ийн хоорондох интерференцийг дарах болно. Дифференциал шугам нь үр дүнтэй нийтлэг горимоос татгалзах боломжийг олгодог. Хүлээн авагчийн хамгийн бага оролтын эсэргүүцэл нь 12 кОм, дамжуулагчийн гаралтын хүчдэл нь ± 1.5 ... ± 5 В -ийн хооронд байна.
Үйлдвэрлэлийн системийн дизайнерууд цахилгаан соронзон орчинд найдвартай ажиллагааг хангах, тоног төхөөрөмжийг гэмтээх, тоон өгөгдөл дамжуулах системийг эвдэх зэрэг хүнд сорилттой тулгардаг. Ийм системийн нэг жишээ бол үйлдвэрлэлийн автомат аж ахуйн нэгжийн технологийн тоног төхөөрөмжийг автоматаар хянах явдал юм. Процессыг хянадаг хянагч нь түүний параметрүүд, түүнчлэн хүрээлэн буй орчны параметрүүдийг хэмжиж, командуудыг гүйцэтгэх төхөөрөмжүүдэд дамжуулдаг эсвэл яаралтай тусламжийн мэдэгдлийг гаргадаг. Аж үйлдвэрийн хянагч нь дүрмээр бол тухайн үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжийн асуудлыг шийдвэрлэхэд зориулагдсан архитектурыг оновчтой болгосон микропроцессор төхөөрөмж юм. Ийм систем дэх мэдээллийн цэгүүд нь хүрээлэн буй орчны хүчтэй цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоотой байдаг.
Аж үйлдвэрийн DC / DC хувиргагч нь өндөр оролтын хүчдэлээр ажилладаг бөгөөд оролтоос тусгаарлагдсан хүчдэлийг хангаж ачааллыг тэжээдэг. Цахилгаан хангамжгүй өөрийн тараасан системийн төхөөрөмжийг тэжээхийн тулд 24 эсвэл 48 В тогтмол гүйдлийн хүчдэлийг ашигладаг. Терминал ачааллыг оролтын хүчдэлийг хөрвүүлэх замаар олж авсан 12 эсвэл 5 В хүчдэлээр хангадаг. Алсын мэдрэгч эсвэл идэвхжүүлэгчтэй холбогддог системүүд нь түр зуурын, цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоо, газрын боломжит ялгаанаас хамгаалах шаардлагатай байдаг.
Maxim Integrated гэх мэт олон компаниуд үйлдвэрлэлийн зориулалттай IC -ийг найдвартай, цахилгаан соронзон орчинд тэсвэртэй байлгахын тулд маш их хичээдэг. Максимийн RS-485 дамжуулагч нь өндөр хүчдэлийн ESD ба хэт хүчдэлийн хамгаалалттай бөгөөд шугаман дээр өгөгдөл алдагдахгүйгээр сольж болдог.
Цахилгаан статик цэнэглэлт (ESD) нь эсрэг тэсрэг цэнэгтэй хоёр материал хүрч, улмаар статик цэнэгийг шилжүүлж, оч ялгаралтыг үүсгэдэг. Хүмүүс эргэн тойрныхоо объектуудтай холбоо барих үед ESD ихэвчлэн тохиолддог. Хагас дамжуулагч төхөөрөмжтэй хайхрамжгүй харьцсаны улмаас оч гарах нь тэдний шинж чанарыг эрс доройтуулж эсвэл хагас дамжуулагчийн бүтцийг бүрэн устгахад хүргэдэг. ESD нь жишээлбэл кабелийг солих эсвэл оролтын гаралтын портод хүрч, нэг буюу хэд хэдэн интерфэйсийн микро хэлхээний эвдрэлээс болж порт идэвхгүй болоход хүргэдэг (Зураг 4).
Ийм осол нь баталгаат засварын зардлыг нэмэгдүүлж, хэрэглэгчид үүний үр дагавар гэж ойлгодог тул ихээхэн алдагдалд хүргэж болзошгүй юм. Чанар муутайбүтээгдэхүүн. Аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлд ESD нь жил бүр хэдэн тэрбум долларын алдагдалд хүргэж болзошгүй ноцтой асуудал юм. Бодит нөхцөлд ESD нь бие даасан бүрэлдэхүүн хэсэг, заримдаа бүхэл бүтэн системийн эвдрэлд хүргэж болзошгүй юм. Мэдээллийн интерфэйсийг хамгаалахын тулд гадны диодыг ашиглаж болох боловч зарим интерфэйс IC нь ESD хамгаалалтын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг бөгөөд нэмэлт гадаад хамгаалалтын хэлхээ шаарддаггүй. Зураг 5 -т ердийн ESD хамгаалалтын хэлхээний хялбаршуулсан функциональ диаграммыг харуулав. Дохионы шугамын импульс нь тэжээлийн хүчдэл V CC ба газардсан диодын хамгаалалтаар хязгаарлагддаг тул хэлхээний дотоод хэсгийг эвдрэлээс хамгаалдаг. Одоогоор үйлдвэрлэсэн интерфейс чипүүд ба анхан шатны унтраалга нь ESD хамгаалалттай бөгөөд ерөнхийдөө IEC 61000-4-2 стандартад нийцдэг.
Maxim Integrated нь ESD-ийн найдвартай хамгаалалттай IC дизайнд ихээхэн хөрөнгө оруулалт хийсэн бөгөөд одоогоор RS-232-аас RS-485 дамжуулагчид тэргүүлэгч юм. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь IEC 61000-4-2 ба JEDEC JS-001 ESD туршилтын импульсийг I / O портууд дээр шууд тэсвэрлэдэг. Максимийн ESD шийдлүүд нь найдвартай, боломжийн үнэтэй, гадны нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсгүүдгүй, бусад үе тэнгийнхнээс хямд байдаг. Энэ компанийн үйлдвэрлэсэн бүх интерфейсийн микро схемүүд нь үйлдвэрлэл, ашиглалтын явцад гарсан гаралт бүрийг ESD-ээс хамгаалах баталгаажсан элементүүдийг агуулдаг. MAX3483AE / MAX3485AE гэр бүлийн дамжуулагч нь ± 20 кВ хүртэлх өндөр хүчдэлийн импульсээс дамжуулагчийн гаралт ба хүлээн авагчийн оролтыг хамгаалдаг. Үүний зэрэгцээ, бүтээгдэхүүний хэвийн ажиллах горим хэвээр хадгалагдаж, тэжээлийг унтрааж, асаах шаардлагагүй болно. Нэмж дурдахад ESD-ийн хамгаалалтууд нь асаах / унтраах, бага хүчээр зогсолт хийх боломжийг олгодог.
Аж үйлдвэрийн хэрэглээний хувьд RS-485 драйверуудын оролт, гаралт нь хэт хүчдэлээс болж эвдрэх хандлагатай байдаг. Хүчдэлийн хүчдэлийн параметрүүд нь ESD -ээс ялгаатай байдаг - ESD -ийн үргэлжлэх хугацаа нь ихэвчлэн 100 ns хүртэл байдаг бол импульсийн хэт хүчдэлийн үргэлжлэх хугацаа 200 μs ба түүнээс дээш байж болно. ПХБ эсвэл холбогч дээрх цахилгаан болон дохионы шугамын хооронд дамжуулагч холболт үүсгэж болох утаснуудын алдаа, холболт муу, кабелийн гэмтэл, гэмтэл, гагнуурын дусал зэргээс үүдэлтэй. Аж үйлдвэрийн эрчим хүчний системүүд 24 В-оос дээш хүчдэлийг ашигладаг тул ийм хүчдэлээс хамгаалагдаагүй стандарт RS-485 дамжуулагчийг ил гаргах нь хэдэн минут, эсвэл хэдэн секундын дотор гэмтэх болно. Хүчдэлээс хамгаалахын тулд RS-485 интерфэйсийн ердийн чипүүд нь салангид хэсгүүдэд суурилсан үнэтэй гадны төхөөрөмжүүдийг шаарддаг. RS-485 дамжуулагч дамжуулагч нь ± 40, ± 60, ± 80 В хүртэлх өгөгдлийн шугамын дуу чимээг зохицуулж чаддаг. Максим нь RS-485 / RS-422 дамжуулагч MAX13442E ... MAX13444E шугамыг үйлдвэрлэдэг. DC оролтын хүчдэлийг тэсвэрлэх чадвартай ба газардуулгын хувьд ± 80 В хүртэлх гаралт. Аюулгүй байдлын функцууд нь чипний асаалттай, унтраалттай эсвэл зогсолтын төлөв байдлаас үл хамааран ажилладаг бөгөөд эдгээр дамжуулагчийг үйлдвэрлэлийн хамгийн найдвартай, үйлдвэрлэлийн зориулалтаар ашиглахад тохиромжтой болгодог. Максимийн дамжуулагч нь цахилгаан болон дохионы шугамын богино холболт, утаснуудын алдаа, залгуурын буруу холболт, буруу кабель, буруу ашиглалтаас үүдэлтэй хэт хүчдэлээс амьд үлддэг.
RS-485 интерфэйсийн микро хэлхээний чухал шинж чанар нь хүлээн авагчийн тодорхойгүй шугамын төлөв байдалд орох дархлаа юм. шугам идэвхгүй горимд орно (гаралтын өндөр эсэргүүцэл). Хаалттай өгөгдлийн шугамын дохиог хүлээн авагч зөв ойлголттой болох асуудлыг оролтын дохионы босгыг -50 ба -200 мВ -ийн сөрөг хүчдэлд шилжүүлэх замаар шийддэг. Хэрэв хүлээн авагчийн V A - V B оролтын дифференциал хүчдэл нь -50 мВ -ээс их эсвэл тэнцүү бол R 0 гаралтыг өндөр түвшинд тохируулна. Хэрэв V A - V B нь -200 мВ -аас бага буюу тэнцүү бол R 0 гаралтыг бага түвшинд тохируулна. Бүх дамжуулагч идэвхгүй байдалд ороод шугам дээр тасалдал гарах үед хүлээн авагчийн дифференциал оролтын хүчдэл тэг рүү ойртсоны үр дүнд хүлээн авагчийн гаралт өндөр болно. Энэ тохиолдолд оролт дахь дуу чимээний дархлааны хязгаар 50 мВ байна. Өмнөх үеийн дамжуулагчаас ялгаатай нь -50 ба -200 мВ -ийн босго нь EIA / TIA -485 стандартаар тогтоосон ± 200 мВ -ийн утгатай тохирч байна.
