RS-485: კავშირი და კონტროლი

RS-485 არის სტანდარტი, რომელიც პირველად იქნა მიღებული ელექტრონიკის ინდუსტრიის ასოციაციის მიერ. დღეისათვის, ეს სტანდარტული მიმართავს ყველა სახის მიმღების და გადამცემების ელექტრონულ მახასიათებლებს სხვადასხვა დაბალანსებული ციფრული სისტემებით.

რა არის ის?

სპეციალისტებს შორის, RS-485 არის საკმაოდ პოპულარული ინტერფეისის სახელი, რომელიც აქტიურად გამოიყენება სხვადასხვა სამრეწველო პროცესის მართვის სისტემებში, რათა დაემყაროს მრავალი კონტროლიორი, ისევე როგორც მრავალი სხვა მოწყობილობა ერთმანეთთან. ამ ინტერფეისის მთავარი განსხვავება არანაკლებ საერთო RS-232 არის ის, რომ იგი ითვალისწინებს რამდენიმე ტიპის მოწყობილობის ერთდროულ კომბინაციას.

RS-485- ის დახმარებით, მაღალსიჩქარიანი ინფორმაციის გაცვლა შესაძლებელია ორ მოწყობილობებს შორის ორსაუკუნოვანი საკომუნიკაციო ხაზის მეშვეობით ნახევრად დუპლექსის რეჟიმში. იგი ფართოდ გამოიყენება თანამედროვე ინდუსტრიაში ავტომატური პროცესის მართვის სისტემის შექმნის პროცესში.

დიაპაზონი და სიჩქარე

ამ სტანდარტის დახმარებით ინფორმაციის მიღება 10 მეგაბიტამდე სიჩქარეზეა შესაძლებელი, ხოლო მაქსიმალური შესაძლო დიაპაზონი უშუალოდ დამოკიდებულია სიჩქარეზე, რომელთანაც ხდება მონაცემთა გადაცემა. ამრიგად, მაქსიმალური სიჩქარის უზრუნველსაყოფად, მონაცემთა გადაგზავნა შესაძლებელია არაუმეტეს 120 მეტრისა, ხოლო სიჩქარის 100 კუბი / სთ-ზე მეტი ინფორმაცია ეთერში 1200 მეტრზე მეტია.

დაკავშირებული მოწყობილობების რაოდენობა

მოწყობილობების რაოდენობა, რომლებიც შეიძლება გაერთიანდეს RS-485 ინტერფეისი, დამოკიდებულია პირდაპირ, თუ რომელი მოწყობილობაა გამოყენებული მოწყობილობაში. თითოეული გადამცემი განკუთვნილია 32 სტანდარტული მიმღების ერთდროულ კონტროლზე, მაგრამ უნდა გვესმოდეს, რომ არსებობს მიმღებები, რომელთა შეყვანა არის 50%, 25%, ან კიდევ უფრო მცირე ნაწილი სტანდარტული მიმღები, ხოლო თუ ასეთი მოწყობილობა გამოიყენება, მოწყობილობების საერთო რაოდენობა გაიზრდება შესაბამისად.

კონექტორები და ოქმები

RS-485 კაბელი არ აანალიზებს ინფორმაციის სპეციფიკურ ფორმატს ან გაცვლის პროტოკოლს. უმეტეს შემთხვევაში, იგივე ჩარჩოები, რომლებიც იყენებენ RS-232, i.e., მონაცემთა ბიტი, შეაჩერეთ და დაიწყე ბიტი, და თუ პარიტეტული ბიტი გამოიყენება, მონაცემთა გადაცემისთვის გამოიყენება .

გაცვლითი ოქმების უმეტესობა თანამედროვე სისტემებში ახორციელებს "სამაგისტრო-მონა" -ს პრინციპით, ანუ ქსელის ზოგიერთ მოწყობილობა ლიდერია და ინიციატივა გაიღებს მოთხოვნილებების გაგზავნას ყველა მონათესავე მოწყობილობას შორის, რომლებიც ერთმანეთისგან განსხვავდებიან ლოგიკურ მისამართებზე. ყველაზე პოპულარული ოქმის თარიღი არის Modbus RTU.

აღსანიშნავია, რომ RS-485 საკაბელო ასევე არ გააჩნია კონექტორები ან გაყვანილობა, ანუ ტერმინალური კონექტორები, DB9 და სხვა.

დაკავშირება

ყველაზე ხშირად გამოყენების ინტერფეისი, არსებობს ადგილობრივი ქსელი, რომელიც აერთიანებს რამდენიმე transceivers ამავე დროს.

RS-485- თან დაკავშირებისას აუცილებელია სიგნალის სქემების კომბინირება, როგორც წესი, ერთმანეთთან, რომელსაც ეწოდება A და B, ამ შემთხვევაში, საპირისპირო პოლარობა არ არის ისეთი საშინელი, უბრალოდ, დაკავშირებული მოწყობილობები არ იმუშავებს.

სასარგებლო რჩევები

გამოყენებით RS-485 ინტერფეისი, თქვენ უნდა განიხილოს რამდენიმე ფუნქცია მისი ოპერაცია:

• სიგნალის ტრანსმისიის ყველაზე ოპტიმალური საშუალო არის ერთ-ერთი წყვილის კაბელი.
• საკაბელო არხებით უნდა გაიწმინდოს სპეციალურ ტერმინალურ რეზისტენტებში.
• ქსელის გამოყენებით სტანდარტული ან USB RS-485 უნდა განთავსდეს გარეშე branching of ავტობუსი ტოპოლოგია.
• მოწყობილობები უნდა იყოს დაკავშირებული საკაბელო ქსელში ყველაზე ნაკლებ სადენებში.

ამ შემთხვევაში, ოპტიმალური გადაწყვეტა RS-485 ინტერფეისის ჩამოყალიბებაში არის გადანაწილებული წყვილი, რადგან მას აქვს მინიმალური პარაზიტული სიგნალის რადიაცია და ასევე აქვს ძალიან კარგი დაცვა ჩარევისგან. თუ აპარატი იმუშავებს გადაჭარბებული გარე ჩარევის პირობებში, უმჯობესია გამოიყენოთ კაბელები დამცავი ერთიანი წყვილით, ხოლო საკაბელო ფარის დამცავი დედამიწის ერთად.

ჰარმონიზაცია

ტერმინალის რეზისტორების დახმარებით, სტანდარტული ან USB RS-485 უზრუნველყოფს საკაბელო ღია ხაზის სრულ შესაბამისობას შემდგომ ხაზთან, მთლიანად აღმოფხვრის სიგნალის ასახვის შესაძლებლობას.

რეზისტორების ნომინალური წინააღმდეგობა უდრის საკაბელო ტალღის გადაფარვას და იმ კაბელებზე, რომლებიც დაფუძნებულ წყვილზეა დაფუძნებული, უმრავლეს შემთხვევაში ეს დაახლოებით 100-120 საათია. მაგალითად, საკმაოდ პოპულარული UTP-5 კაბელი, რომელიც აქტიურად გამოიყენება Ethernet- ის პროცესში, აქვს 100 Ohm- ის წინააღმდეგობის გაწევა . სხვა საკაბელო ვარიანტებისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვა ნიშანიც.

რეზისტენტებს შეუძლიათ, აუცილებლობის შემთხვევაში, დალუქონ საკაბელო ქსელების ტერმინალებში ბოლო მოწყობილობებში. იშვიათი რეაქტორები მოწყობილობაში თვითონ არის დამონტაჟებული, ისე რომ დამონტაჟები უნდა იყოს დამონტაჟებული, რომელიც დაკავშირებულია resistor- თან. ამ შემთხვევაში, თუ მოწყობილობა გამორთულია, ხაზი მთლიანად შეუთავსებელია. და იმისათვის, რომ უზრუნველყოს ნორმალური ფუნქციონირების დანარჩენი სისტემის, თქვენ უნდა დააკავშირებს შესაბამისი plug.

სიგნალის დონე

RS-485 პორტი იყენებს დაბალანსებული მონაცემთა გადაცემის სქემას, ანუ, სიგნალის სქემებზე A და B ძაბვის დონეები შეიცვლება antiphase.

სენსორმა უნდა უზრუნველყოს 1.5 V სიგნალი მაქსიმალური დატვირთვის დროს და არა უმეტეს 6 V იმ შემთხვევაში, რომ მოწყობილობა იოლია. ძაბვის დონე იზომება დიფერენციულად, თითოეული სიგანის ხაზის მიმართ სხვა.

თუ მიმღები მდებარეობს, ნებისმიერი სიგნალის მინიმალური დონე უნდა იყოს არანაკლებ 200 მვ-ს დონეზე.

ოფსეტური

იმ შემთხვევაში, რომ არ არსებობს სიგნალი სიგნალის სქემებზე, არის უმნიშვნელო მიკერძოება, რომელიც უზრუნველყოფს მიმღების დაცვას ყალბი სიგნალებისგან.

ექსპერტები რეკომენდაციას იძლევიან ოდნავ მეტი 200 მვ-იანი გადაადგილებას, ვინაიდან ეს მნიშვნელობა შეესაბამება სტანდარტის მიხედვით შეყვანის სიგნალის არასანდოობის ზონას. ასეთ შემთხვევაში, ჯაჭვის A გადადის პოზიტიური ბოძზე წყარო, ხოლო წრიული B არის გამოყვანილია საერთო.

მაგალითი:

ელექტროენერგიის მიწოდების აუცილებელი გადაადგილებისა და ძაბვის მიხედვით, ტურისტული ღირებულებების გაანგარიშება ხორციელდება . მაგალითად, თუ გინდა რომ მიიღოთ 250 მვ-ზე ტერმინალის რეზისტორების გამოყენებით R _T = 120 Ohm, რომელსაც გააჩნია 12 ვ. ვოლტაჟი, ვინაიდან ამ შემთხვევაში ორი რეზისტენტი ერთმანეთთან პარალელურად არის დაკავშირებული და არ გაითვალისწინებს მიმღების მხარეს ჩატვირთვა, მიკერძოებული მიმდინარეობა შეადგენს 0.0042 A, ხოლო მიკროსკომის საერთო წინააღმდეგობა 2857 ohms. R _სმ ამ შემთხვევაში იქნება დაახლოებით 1400 Ohm, ასე რომ თქვენ უნდა აირჩიოთ ზოგიერთი უახლოესი დასახელება.

მაგალითისთვის, გამოყენებული იქნება 1.5 kΩ resistor, რომელიც განკუთვნილია კომპენსაციისთვის, ასევე გარე 12 ვოლტ-რეზისტორი. გარდა ამისა, ჩვენს სისტემაში არის კონტროლიტორის ელექტრომომარაგების განზომილებადი გამოსავალი, რომელიც არის წრედის სეგმენტში წამყვანი ბმული.

რასაკვირველია, არსებობს მრავალი სხვა ვარიანტის მიკერძოების განხორციელება, რომელშიც გამოიყენება RS-485 კონვერტორი და სხვა ელემენტები, მაგრამ ნებისმიერ შემთხვევაში, მიკერძოებული სქემების განთავსებისას აუცილებელია გაითვალისწინოს ის ფაქტი, რომ კვანძს, რომელიც უზრუნველყოფს მას პერიოდულად, მთლიანად ამოღება ქსელიდან.

თუ ოფსეტურია, მაშინ უსადენო ქსელის პოტენციალი პოზიტიურია B- სთან მიმართებაში, რომელიც არის სახელმძღვანელო, თუ ახალი მოწყობილობა უკავშირდება საკაბელო კავშირს სადენების აღრიცხვის გარეშე.

არასწორი გაყვანილობა და დამახინჯება

ზემოაღნიშნული რეკომენდაციების განხორციელება საშუალებას იძლევა ელექტრონულ სიგნალების ნორმალურ გადაცემას ქსელის სხვადასხვა წერტილებში მიაღწიოს, თუ RS-485 პროტოკოლი გამოიყენება როგორც საფუძველი. თუ რომელიმე მოთხოვნა არ დაკმაყოფილდება, სიგნალის დამახინჯება მოხდება. ყველაზე შესამჩნევი დამახინჯება იწყება, როდესაც მონაცემთა გადაცემის სიჩქარე 1 Mbit / s- ს აღემატება, მაგრამ სინამდვილეში კი დაბალი სიჩქარის შემთხვევაშიც კი რეკომენდირებულია, რომ ეს რეკომენდაციები უგულებელყოფილია, თუკი ქსელი "სწორად მუშაობს".

როგორ პროგრამა?

პროგრამირების პროცესში სხვადასხვა პროგრამები, რომლებიც მუშაობენ მოწყობილობებით, რომლებიც იყენებენ RS-485 Splitter და სხვა მოწყობილობებს ამ ინტერფეისით, საჭიროა რამდენიმე მნიშვნელოვანი პუნქტი. ჩვენ ვწერთ მათ:

• ამანათის მიწოდების დაწყებამდე უნდა გაააქტიუროთ გადამცემი გარეშე. მიუხედავად იმისა, რომ გარკვეული წყაროების მიხედვით, გაცემის შეტანა შეიძლება დაუყოვნებლივ შეასრულოს, ზოგი ექსპერტი თავდაპირველად მოითხოვს პაუზის გაუძლებს, რაც დროთა განმავლობაში იქნება ერთი ჩარჩოს გადაცემის სიჩქარე. ამ შემთხვევაში, სათანადო მიღებასთან დაკავშირებული პროგრამა ექნება დრო სრულად განსაზღვრავს გარდამავალი პროცესის შეცდომებს, განახორციელებს ნორმალიზაციის პროცედურას და მოამზადებს მონაცემების შემდგომ მიღებას.
• უკანასკნელი მონაცემების გაცემის შემდეგ, ასევე რეკომენდებულია RS-485 მოწყობილობის გამორთვამდე. კერძოდ, ეს იმის გამო ხდება, რომ ორი პორტი ხშირია სერიული პორტის საკონტროლოში, რომელთაგან პირველი არის პარალელური შეყვანა და განკუთვნილია მონაცემების მიღებაზე, ხოლო მეორე არის ცვლადი გამომავალი და გამოიყენება სეგმენტური გამომავალი. ნებისმიერი გამშვები ტრანსფერები კონტროლერის მიერ გენერირდება, როდესაც შეყვანის რეგისტრაცია დაიცალა, როდესაც ინფორმაცია უკვე გადაეცემა ცვლად რეესტრს, მაგრამ ჯერ არ გაცემულა. ამ მიზეზის გამო, რომ მაუწყებლობის შეწყვეტის შემდეგ, აუცილებელია გარკვეული პაუზის შენარჩუნება გადამცემი ხაზის გამორთვამდე, რაც უნდა იყოს დაახლოებით 0.5 წუთი უფრო მეტი ვიდრე ჩარჩო. უფრო ზუსტი გათვლებით, რეკომენდირებულია დეტალურად შეისწავლოს გამოყენებული სერიული პორტის კონტროლერის ტექნიკური დოკუმენტაცია.
• მას შემდეგ, რაც გადამცემი, მიმღები და, შესაძლოა, RS-485 კონვერტორი უკავშირდება ერთ ხაზს, საკუთარი მიმღები ასევე აღიქვამს გადაცემას საკუთარი გადამცემი. ხშირად ხდება მაშინ, როდესაც სისტემაში შემთხვევითი ხასიათის სისტემები ხასიათდება, ეს ფუნქცია გამოიყენება ორი გადამცემების შორის შეჯახების არარსებობის შემოწმების პროცესში. "Master-slave" პრინციპის შესაბამისად მოქმედი სტანდარტული სისტემებით, რეკომენდებულია გადამცემი მიმღების მიერ შეწყვეტის შეწყვეტა.

"ავტობუსის" ფორმატის კონფიგურაცია

ეს ინტერფეისი საშუალებას იძლევა "ავტობუსის" ფორმატის კომბინირების უნარი, როდესაც ყველა მოწყობილობა ერთსულოვნებას აერთიანებს. ამ შემთხვევაში, საკომუნიკაციო ხაზი აუცილებლად უნდა იყოს კოორდინირებული ბოლო ორი რეზისტორების მიერ.

ამ შემთხვევაში, დამონტაჟდება, დამონტაჟებული რეზისტენტები 620 ohms დამახასიათებელია. ისინი ყოველთვის დადგენილია ხაზთან დაკავშირებულ პირველ და ბოლო მოწყობილობებზე. თანამედროვე მოწყობილობების უმრავლესობაში არსებობს ასევე ჩამონტაჟებული შესაბამისი წინააღმდეგობა, რომელიც, საჭიროების შემთხვევაში, შეიძლება შეყვანილი იყოს აპარატში სპეციალური ჯუმბერის დაყენებით.

თავდამსხმელები თავდაპირველად დამონტაჟებულ მდგომარეობაში არიან, ჯერ უნდა ამოიღონ ისინი ყველა მოწყობილობიდან, გარდა იმ შემთხვევისა, როდესაც პირველი და ბოლო, ხაზთან დაკავშირებული. თითოეული ცალკე გამომავალი მოდელი C2000-PI- ის კონვერტორ-რეეტერექტორებში, შესატყვისი წინააღმდეგობის შეცვლა ჩართულია სენსორების საშუალებით, ხოლო С2000-КС მოწყობილობები, ისევე როგორც С2000-К, ხასიათდება ჩამონტაჟებული შესატყვისი წინაპირობებით, ამიტომ არ არსებობს ჯუმერი მისი კავშირისთვის.

ხანგრძლივი საკომუნიკაციო ხაზის უზრუნველსაყოფად, რეკომენდებულია სპეციალიზებული გამეორებადი გამათბობელი, რომელიც აღჭურვილია სრულად ავტომატური გადაცემის მიმართულებით.

ვარსკვლავის კონფიგურაციის კონფიგურაცია

ნებისმიერი ფილიალი RS-485 ხაზი არასასურველია, რადგან ამ შემთხვევაში ძლიერი სიგნალის დამახინჯება ჩნდება, მაგრამ პრაქტიკული თვალსაზრისით, ისინი შეიძლება გადაიტანონ, თუ არსებობს მოკლე ფილიალი სიგრძე. ამ შემთხვევაში არ არის აუცილებელი შეწყვეტის რეზისტორების დამონტაჟება ცალკეულ ფილიალში.

RS-485 სადისტრიბუციო სისტემაში, რომელიც კონტროლდება კონსოლიდან, თუ ეს უკანასკნელი და მოწყობილობები უკავშირდება იმავე ხაზს, მაგრამ იკვებება სხვადასხვა წყაროებიდან, აუცილებელია გაერთიანდეს ყველა V- ს და კონსოლის 0 V სქემები მათი პოტენციალის გათანაბრების მიზნით. თუ ეს მოთხოვნა არ დაკმაყოფილდება, მაშინ კონსოლს შეიძლება ჰქონდეს არასტაბილური კომუნიკაცია მოწყობილობებთან. იმ შემთხვევაში, თუ კაბელით რამდენიმე ირთულებული კაბელი გამოიყენება, მაშინ პოტენციური გათანაბრების სქემის შემთხვევაში შესაძლებელია სრულიად უფასო წყვილი გამოყენებული იქნას საჭიროების შემთხვევაში. სხვა საკითხებთან ერთად, ასევე შესაძლებელია გამოიყენოთ დამცავი გრეხილი წყვილი იმ შემთხვევაში, რომ არ არსებობს ფარის საფუძველი.

რა უნდა გაითვალისწინოთ?

უმეტეს შემთხვევებში, რომელიც გადის საბოტაჟური კავშირის მეშვეობით, მცირეა საკმარისი, თუ 0 V მოწყობილობები ან დენის წყაროები უკავშირდება რამდენიმე ადგილობრივ საავტომობილო ავტობუსს, 0- და ზოგიერთ შემთხვევაში კი ათობით ვოლტი, ხოლო მიმდინარე მიედინება მეშვეობით equipotential შემაკავშირებელ წრე შეიძლება საკმაოდ მნიშვნელოვანია. ეს არის ხშირი მიზეზი, რომ არსებობს არასტაბილური კავშირი კონსოლსა და მოწყობილობებს შორის, ასე რომ მათ ვერც კი ვერ შეძლებენ.

ამ მიზეზით, აუცილებელია გამოვიდეს 0 V- ს წვდომის შესაძლებლობა, მაქსიმალურად მაქსიმალურად ამ კონკრეტული წერტილის დასადგენად. ასევე აუცილებელია გაითვალისწინოს O- ს სისტემაში გამოყენებული მოწყობილობებში არსებული 0 V და დამცავი დედამიწის ჩართვის შესაძლებლობა.

იმ ადგილებში, სადაც საკმაოდ მძიმე ელექტრომაგნიტური გარემო დამახასიათებელია, ითვლება, რომ ეს ქსელი შეიძლება დაკავშირებული იყოს გადაფარებული წყვილთა კაბელის საშუალებით. ამ შემთხვევაში შეიძლება იყოს მცირე ზომის შეზღუდვა, რადგან საკაბელო სიმძლავრე უფრო მაღალია.