RS-485: uunganisho na udhibiti

RS-485 ni kiwango cha kwanza kilichotolewa na Shirika la Viwanda la Viwanda. Hadi sasa, kiwango hiki kinaelezea sifa za umeme za aina zote za wapokeaji na wahamisho ambao hutumiwa katika mifumo mbalimbali ya uwiano wa digital.

Anapenda nini?

Miongoni mwa wataalamu, RS-485 ni jina la interface inayojulikana sana ambayo hutumiwa kikamilifu katika mifumo mbalimbali ya kudhibiti mchakato wa viwanda ili kuunganisha watendaji wengi, pamoja na vifaa vingine vingi kati yao wenyewe. Tofauti kuu ya interface hii kutoka RS-232 isiyo ya kawaida ni kwamba hutoa mchanganyiko wa wakati mmoja wa aina kadhaa za vifaa.

Kwa msaada wa RS-485, kubadilishana kwa kasi ya habari kunawezekana kati ya vifaa kadhaa kupitia mstari mmoja wa mawasiliano ya waya katika hali ya nusu ya duplex. Inatumika sana katika sekta ya kisasa katika mchakato wa kutengeneza mfumo wa kudhibiti mchakato wa automatiska.

Upeo na kasi

Kwa msaada wa kiwango hiki, utangazaji wa habari kwa kasi ya hadi 10 Mbps unafanikiwa, wakati upeo unaowezekana utaweza kutegemeana moja kwa moja na kasi ambayo data hutangaza. Kwa hiyo, ili kuhakikisha kasi ya kiwango cha juu, data haipatikani zaidi ya mita 120, wakati kwa kasi ya 100 kbit / s habari inatangazwa kwa zaidi ya mita 1200.

Idadi ya vifaa vinavyounganishwa

Idadi ya vifaa ambazo zinaweza kuunganisha interface ya RS-485 itategemea moja kwa moja ambayo wapokeaji wa maambukizi hutumiwa kwenye kifaa. Kila transmitter imeundwa kwa udhibiti wa wakati huo huo wa wasambazaji wa kawaida wa 32, lakini inapaswa kueleweka kuwa kuna wapokeaji ambao impedance ya pembejeo ni asilimia 50, 25% au hata sehemu ndogo ndogo ya mpokeaji wa kawaida, na ikiwa vifaa hivyo hutumiwa, idadi ya vifaa zitatokea ipasavyo.

Viunganisho na Protoksi

Kifaa cha RS-485 haimarisha muundo wowote maalum wa muafaka wa habari au itifaki ya kubadilishana. Mara nyingi, muafaka sawa ambao hutumia RS-232, yaani, bits data, kuacha na kuanza bits, na kidogo ya usawa, ikiwa ni lazima, hutumiwa kwa uhamisho wa data .

Uendeshaji wa itifaki za ubadilishaji katika mifumo ya kisasa zaidi hufanyika na kanuni ya "bwana-mtumwa", yaani, kifaa fulani katika mtandao ni kiongozi na huchukua hatua ya kubadilishana kubadilishana wa maombi kati ya vifaa vyote vya mtumwa ambavyo hutofautiana kati yao wenyewe kwenye anwani za mantiki. Itifaki maarufu zaidi hadi sasa ni Modbus RTU.

Ikumbukwe kwamba cable RS-485 pia haina aina yoyote ya viunganisho au wiring, yaani, kunaweza kuwa na viunganisho vya terminal, DB9 na wengine.

Kuunganishwa

Mara nyingi na matumizi ya interface hii, kuna mtandao wa ndani ambao unachanganya transceivers kadhaa kwa wakati mmoja.

Wakati wa kuunganisha RS-485, ni muhimu kuchanganya mizunguko ya ishara, kwa kawaida huitwa A na B, kwa kila mmoja.Katika hali hii, polarity kinyume sio mbaya sana, vifaa vya kushikamana tu haitafanya kazi.

Vidokezo vya manufaa

Kutumia interface ya RS-485, unapaswa kuzingatia vipengele kadhaa vya uendeshaji wake:

• Kati ya moja kwa moja ya maambukizi ya ishara ni cable iliyopotoka ya jozi.
• Mwisho wa cable lazima uingizwe kwa njia ya vipimo maalum vya terminal.
• Mtandao unaotumia kiwango au USB RS-485 inapaswa kuwekwa bila matawi yoyote ya topolojia ya basi.
• Vifaa lazima viunganishwe kwa cable na waya wa urefu mdogo iwezekanavyo.

Katika kesi hii, suluhisho la moja kwa moja la kuweka RS-485 interface ni jozi iliyopotoka, kwa kuwa ina mionzi ndogo ya vimelea ya ishara, na pia ina ulinzi mzuri dhidi ya kuingiliwa. Ikiwa vifaa vitatumika katika hali ya kuingilia kati ya nje, ni bora kutumia nyaya kwa jozi iliyosaidiwa, wakati ngao ya cable iko pamoja na dunia ya ulinzi.

Uhusiano

Kwa msaada wa resistors terminal, standard au USB RS-485 hutoa vinavyolingana kamili ya mwisho wazi ya cable na line inayofuata, kabisa kuondoa uwezekano wa kutafakari ishara.

Upinzani wa majina ya resistors ni sawa na impedance ya wimbi ya cable na kwa nyaya hizo zinazozingatia jozi iliyopotoka, katika hali nyingi ni takribani 100-120 ohms. Kwa mfano, cable maarufu zaidi ya UTP-5, ambayo hutumiwa kikamilifu katika mchakato wa Ethernet kuwekewa, ina upinzani wa 100 Ohm. Kwa chaguzi nyingine za cable, alama nyingine inaweza kutumika.

Resistors, ikiwa ni lazima, inaweza kufungwa kwenye vituo vya viunganisho vya cable tayari kwenye vifaa vya mwisho. Mara kwa mara upinzani huwekwa katika kifaa kimoja, ili kurudi lazima wawe imewekwa ili kuunganisha kupinga. Katika kesi hii, ikiwa kifaa ni kimezimwa, mstari hauwezi kufanana kabisa. Na ili kuhakikisha uendeshaji wa kawaida wa mfumo, unahitaji kuunganisha kuziba inayofanana.

Viwango vya ishara

Bandari ya RS-485 inatumia mfumo wa uhamisho wa data, yaani, viwango vya voltage kwenye nyaya za ishara A na B zitabadilika katika antiphase.

Sensor inapaswa kutoa kiwango cha ishara ya 1.5 V kwa mzigo mzito, na si zaidi ya 6 V katika tukio ambalo kifaa hicho kinajitokeza. Ngazi ya voltage inapimwa tofauti, kila mstari wa signal ni sawa na nyingine.

Ambapo mpokeaji iko, kiwango cha chini cha ishara iliyopokea wakati wowote kinapaswa kuwa katika kiwango cha si chini ya 200 mV.

Fungua

Katika tukio ambalo hakuna ishara kwenye mzunguko wa ishara, kuna upendeleo mdogo, ambao hulinda mpokeaji kutoka kwa larm za uongo.

Wataalamu wanashauria uhamisho wa mviringo zaidi ya 200 mV, kwa kuwa thamani hii inalingana na eneo la kutokuwa na uhakika wa ishara ya kuingia kulingana na kiwango. Katika kesi hiyo, mlolongo A unatunzwa kwa pigo nzuri ya chanzo, wakati mzunguko wa B hutolewa kwa kawaida.

Mfano:

Kwa mujibu wa usambazaji wa lazima na voltage ya umeme, hesabu ya maadili ya kupinga yanafanyika. Kwa mfano, kama unataka kupata upendeleo katika mV 250 m kutumia resistors terminal R _T = 120 Ohm, na chanzo kuwa na voltage ya 12 V. Kuzingatia kwamba katika kesi hii resistors mbili ni kushikamana kwa sambamba na kila mmoja na wala kuzingatia wakati wote Mzigo upande wa kupokea, sasa upendeleo ni 0.0042 A, wakati upinzani kamili wa mzunguko wa upendeleo ni 2857 ohms. R _cm katika kesi hii itakuwa karibu 1400 Ohm, hivyo unahitaji kuchagua dhehebu karibu zaidi.

Kwa mfano, resistor 1.5 kΩ iliyopangwa kwa upendeleo itatumika, kama vile nje ya 12 volt resistor. Kwa kuongeza, katika mfumo wetu kuna pato iliyopigwa ya kitengo cha umeme cha mtawala, ambayo ni kiungo cha kuongoza katika sehemu yake ya mzunguko.

Bila shaka, kuna aina nyingi za utekelezaji wa upendeleo, ambapo mpangilio wa RS-485 na vipengele vingine hutumiwa, lakini kwa hali yoyote, wakati wa kuweka circuits ya upendeleo, ni muhimu kuzingatia ukweli kwamba node ambayo itatoa itakuwa mara kwa mara kuzima au hata hatimaye Inaweza kuondolewa kabisa kutoka kwenye mtandao.

Ikiwa kuna kushindwa, basi uwezekano wa mlolongo A kwa uvivu ni chanya kwa heshima na mzunguko B, ambayo ni mwongozo kama kifaa kipya kinashirikiwa kwenye cable bila kuashiria waya.

Uunganisho usio sahihi na uharibifu

Utekelezaji wa mapendekezo hapo juu hufanya iwezekanavyo kufikia maambukizi ya kawaida ya ishara ya umeme kwenye sehemu mbalimbali za mtandao, ikiwa protoksi ya RS-485 inatumiwa kama msingi. Ikiwa mahitaji yoyote hayajafikiwa, uharibifu wa ishara utatokea. Uharibifu unaoonekana zaidi huanza kuonekana wakati kiwango cha uhamisho wa data kinazidi 1 Mbit / s, lakini kwa kweli, hata kwa hali ya chini ya kasi, inashauriwa sana kupuuza mapendekezo hayo, hata kama mtandao "unafanya kazi vizuri".

Jinsi ya programu?

Katika mchakato wa programu za maombi mbalimbali zinazofanya kazi na vifaa vinavyotumia mgawanyiko wa RS-485 na vifaa vingine na interface hii, pointi kadhaa muhimu zinahitajika kuchukuliwa. Tunawasilisha:

• Kabla ya utoaji wa kipande kuanza, lazima uamsha mtoaji bila kushindwa. Pamoja na ukweli kwamba kwa mujibu wa vyanzo vingine, utoaji huo unaweza kufanywa mara moja baada ya kuingizwa, wataalam wengine hupendekeza kwanza kuhimili pause, ambayo kwa wakati utakuwa sawa na kiwango cha uhamisho wa sura moja. Katika kesi hiyo, mpango sahihi wa mapokezi utakuwa na wakati wa kuamua kabisa makosa ya mchakato wa muda mfupi, utafanya utaratibu wa kuimarisha na utajiandaa kwa ajili ya mapokezi ya data ya baadaye.
• Baada ya tote ya mwisho ya data inatolewa, inashauriwa kupumzika kabla ya kuunganisha kifaa cha RS-485. Hasa, hii ni kutokana na ukweli kwamba mara mbili madaftari mara nyingi huwa katika mtawala wa bandari ya serial, ambayo ya kwanza ni pembejeo sambamba na ni nia ya kupokea data, wakati wa pili ni pato la kuhama na hutumiwa kwa pato la usawa. Uhamisho wowote wa uhamisho na mtawala huzalishwa wakati usajili wa pembejeo unapoondolewa wakati taarifa tayari imetolewa kwenye rejista ya kuhama, lakini bado haijatolewa. Kwa sababu hii baada ya kueneza kwa matangazo, ni muhimu kuendeleza pause fulani kabla ya kukataza mtoaji, ambayo inapaswa kuwa takriban 0.5 kidogo zaidi kuliko sura. Kwa mahesabu sahihi zaidi inashauriwa kujifunza kwa undani nyaraka za kiufundi za mtawala wa bandari ya serial kutumika.
• Kwa kuwa transmitter, mpokeaji na, labda, kubadilisha fedha RS-485 ni kushikamana na mstari mmoja, mpokeaji mwenyewe pia ataona maambukizi yaliyotolewa na transmitter yake mwenyewe. Mara nyingi hutokea wakati katika mifumo inayojulikana kwa upatikanaji wa random kwa mstari, kipengele hiki kinatumiwa katika mchakato wa kuangalia kwa kutokuwepo kwa mgongano kati ya watumaji wawili. Katika mifumo ya kawaida inavyotumika kwa mujibu wa kanuni ya "bwana-mtumwa", inashauriwa kufungwa kabisa na mapungufu kutoka kwa mpokeaji wakati wa maambukizi.

Utekelezaji wa muundo wa "basi"

Kiunganisho hiki kinatoa uwezo wa kuchanganya vifaa na muundo wa "basi", wakati vifaa vyote vinaunganishwa na waya mbili. Katika kesi hiyo, mstari wa mawasiliano lazima lazima uhusishwe na kupinga mwisho mwisho wa mwisho.

Ili kuhakikisha vinavyolingana, vipinga na impedance ya tabia ya 620 ohms imewekwa katika kesi hii. Mara zote huwekwa kwenye kifaa cha kwanza na cha mwisho kilichounganishwa kwenye mstari. Katika vifaa vingi vya kisasa kuna pia kujengwa katika upinzani vinavyolingana, ambayo, ikiwa ni lazima, inaweza kuingizwa kwenye mstari kwa kufunga jumper maalum kwenye bodi ya kifaa.

Kwa kuwa watembeaji wa awali wamewekwa kwenye hali ya kujifungua, lazima uwaondoe kwanza kutoka kwa vifaa vyote, kwa mtiririko huo, isipokuwa wa kwanza na wa mwisho, akiunganishwa kwenye mstari. Katika kubadilisha viwango vya mfano wa С2000-П6 kwa kila pato tofauti, upinzani unaofanana unafungwa kwa njia ya kubadili, wakati С2000-КС na vile vile С2000-К vina sifa ya kujengwa kwa impedance inayofanana, kutokana na ambayo hakuna jumper muhimu kwa uhusiano wake.

Ili kutoa mstari mrefu wa mawasiliano, inashauriwa kutumia wapinduzi wa kurudia maalum walio na uendeshaji kamili wa maambukizi ya uhamisho.

Usanidi wa muundo wa nyota

Tawi lolote katika mstari wa RS-485 haipaswi, kwa sababu katika kesi hii kuvuruga ishara kali inaonekana, lakini kutokana na mtazamo wa vitendo, wanaweza kuvumiliwa ikiwa kuna urefu mfupi wa tawi. Katika suala hili, si lazima kuanzisha kupinga marufuku kwenye matawi tofauti.

Katika mfumo wa usambazaji wa RS-485, ambayo hudhibitiwa kutoka kwenye console, ikiwa mwisho na vifaa vinaunganishwa kwenye mstari huo lakini vinatokana na vyanzo tofauti, itakuwa muhimu kuchanganya vyuo vya 0 V vya vifaa vyote na console ili kusawazisha uwezekano wao. Ikiwa mahitaji haya hayajafikiwa, basi console inaweza kuwa na mawasiliano yasiyo na uhakika na vifaa. Ikiwa cable yenye jozi kadhaa ya kupotea ya waya hutumiwa, basi katika kesi ya mzunguko wa uwezo wa kusawazisha, ikiwa ni lazima, jozi ya bure kabisa inaweza kutumika. Miongoni mwa vitu vingine, inawezekana pia kutumia jozi lenye kuzingirwa katika tukio ambalo hakuna eneo la ngao.

Unahitaji kufikiria nini?

Katika matukio mengi, sasa ambayo hupita kupitia wire equipotential bonding ni ndogo ya kutosha, lakini katika tukio kwamba vifaa V VV au nguvu wenyewe wenyewe ni kushikamana na mabasi kadhaa ya ndani, tofauti kati ya mizunguko mbalimbali V V inaweza kuwa vitengo kadhaa, Na katika baadhi ya kesi hata makumi ya volts, wakati sasa inayozunguka kupitia mzunguko equipotential bonding inaweza kuwa muhimu sana. Hii ni sababu ya mara kwa mara kwamba kuna uhusiano usio na utulivu kati ya console na vifaa, hivyo wanaweza hata kushindwa.

Kwa sababu hii, ni muhimu kuepuka uwezekano wa kuimarisha mzunguko wa VV au, kama kiwango cha juu, kuharibu mzunguko huu kwa hatua fulani. Pia ni lazima kuzingatia uwezekano wa uhusiano kati ya 0 V na mzunguko wa dunia ya kinga ulio kwenye vifaa vinavyotumiwa katika mfumo wa OPS.

Katika maeneo ambayo mazingira ya umeme yenye nguvu sana ni ya kawaida, inachukuliwa kwamba mtandao huu unaweza kushikamana kupitia cable ya kuunganishwa iliyounganishwa. Katika kesi hii, kunaweza kuwa na upeo mdogo mdogo, kwa kuwa uwezo wa cable ni wa juu.