Ո՞րն է նախ RS485 ինտերֆեյսի գաղափարը:
Մի խոսքով, դա էլեկտրական բնութագրերի ստանդարտ է, որը սահմանվում է Հեռահաղորդակցության արդյունաբերության ասոցիացիայի և Էլեկտրոնային արդյունաբերության դաշինքի կողմից: Այս ստանդարտը օգտագործող թվային կապի ցանցը կարող է արդյունավետորեն ազդանշաններ փոխանցել մեծ հեռավորությունների վրա և բարձր էլեկտրոնային աղմուկով միջավայրերում: RS-485-ը հնարավորություն է տալիս կարգավորել էժան տեղական ցանցերը և բազմաճյուղ կապի կապերը:
RS485-ն ունի երկու տեսակի լարեր՝ երկու լարային համակարգ և չորս լարային համակարգ: Չորս լարային համակարգը կարող է հասնել միայն կետ առ կետ հաղորդակցության և այժմ հազվադեպ է օգտագործվում: Ներկայումս հիմնականում օգտագործվում է երկու մետաղալարային համակարգերի միացման մեթոդը:
Թույլ ընթացիկ ճարտարագիտության մեջ RS485 հաղորդակցությունը սովորաբար ընդունում է վարպետ-ստրուկ հաղորդակցման մեթոդը, այսինքն՝ մեկ հոսթ՝ բազմաթիվ ստրուկներով:
Եթե դուք խորապես հասկանում եք RS485-ը, ապա կտեսնեք, որ ներսում իսկապես շատ գիտելիքներ կան: Հետևաբար, մենք կընտրենք որոշ խնդիրներ, որոնք սովորաբար համարում ենք թույլ էլեկտրականության մեջ, որպեսզի բոլորը սովորեն և հասկանան:
RS-485 Էլեկտրական կանոնակարգեր
RS-422-ից RS-485-ի մշակման շնորհիվ RS-485-ի շատ էլեկտրական կանոնակարգեր նման են RS-422-ին: Հավասարակշռված փոխանցման ընդունման դեպքում անհրաժեշտ է, որ ավարտական ռեզիստորները միացվեն հաղորդման գծին: RS-485-ը կարող է ընդունել երկու մետաղալարով և չորս մետաղալարով մեթոդներ, և երկու մետաղալարային համակարգը կարող է հասնել իրական բազմակողմանի երկկողմանի հաղորդակցության, ինչպես ցույց է տրված Նկար 6-ում:
Չորս լարով միացում օգտագործելիս, ինչպես RS-422-ը, այն կարող է հասնել միայն կետ առ կետ հաղորդակցության, այսինքն՝ կարող է լինել միայն մեկ հիմնական սարք, իսկ մնացածը ստրուկ սարքեր են: Այնուամենայնիվ, այն ունի բարելավումներ՝ համեմատած RS-422-ի հետ և կարող է ավտոբուսում միացնել ևս 32 սարք՝ անկախ չորս լարով կամ երկու լարով միացման եղանակից:
RS-485 ընդհանուր ռեժիմի լարման ելքը գտնվում է -7V-ից +12V-ի միջև, իսկ RS-485 ընդունիչի նվազագույն մուտքային դիմադրությունը 12k է, RS-485 դրայվերը կարող է կիրառվել RS-422 ցանցերում: RS-485-ը, ինչպես RS-422-ը, ունի փոխանցման առավելագույն հեռավորությունը մոտավորապես 1219 մետր և փոխանցման առավելագույն արագությունը 10 Մբ/վ: Հավասարակշռված ոլորված զույգի երկարությունը հակադարձ համեմատական է փոխանցման արագությանը, և նշված առավելագույն մալուխի երկարությունը կարող է օգտագործվել միայն այն դեպքում, երբ արագությունը 100 կբ/վ-ից ցածր է: Փոխանցման ամենաբարձր արագությունը կարելի է ձեռք բերել միայն շատ կարճ հեռավորության վրա: Ընդհանուր առմամբ, 100 մետր երկարությամբ ոլորված զույգի փոխանցման առավելագույն արագությունը ընդամենը 1 Մբ/վ է: RS-485-ը պահանջում է երկու վերջացնող դիմադրություն, որոնց դիմադրության արժեքն է, որը հավասար է փոխանցման մալուխի բնորոշ դիմադրությանը: Ուղղանկյուն հեռավորության վրա փոխանցելիս կարիք չկա վերջացող դիմադրության, որը սովորաբար չի պահանջվում 300 մետրից ցածր: Ավարտող դիմադրությունը միացված է փոխանցման ավտոբուսի երկու ծայրերում:
RS-422 և RS-485 ցանցի տեղադրման հիմնական կետերը
RS-422-ը կարող է աջակցել 10 հանգույցների, մինչդեռ RS-485-ն աջակցում է 32 հանգույցների, ուստի մի քանի հանգույցներ կազմում են ցանց: Ցանցի տոպոլոգիան սովորաբար ընդունում է տերմինալի համապատասխան ավտոբուսի կառուցվածքը և չի աջակցում օղակաձև կամ աստղային ցանցերին: Ցանց կառուցելիս պետք է ուշադրություն դարձնել հետևյալ կետերին.
1. Որպես ավտոբուս օգտագործեք ոլորված զույգ մալուխ և միացրեք յուրաքանչյուր հանգույց հաջորդաբար: Ավտոբուսից յուրաքանչյուր հանգույց ելքային գծի երկարությունը պետք է հնարավորինս կարճ լինի, որպեսզի նվազագույնի հասցվի արտացոլված ազդանշանի ազդեցությունը ելքային գծում ավտոբուսի ազդանշանի վրա:
2. Ուշադրություն պետք է դարձնել ավտոբուսի բնորոշ դիմադրության շարունակականությանը, և ազդանշանի արտացոլումը տեղի կունենա դիմադրողականության ընդհատումների դասակարգման ժամանակ: Հետևյալ իրավիճակները կարող են հեշտությամբ հանգեցնել այս դադարի. ավտոբուսի տարբեր հատվածներում օգտագործվում են տարբեր մալուխներ, կամ ավտոբուսի որոշակի հատվածում միմյանց մոտ տեղադրված են չափազանց շատ հաղորդիչներ, կամ շատ երկար ճյուղեր դուրս են բերվում դեպի ավտոբուս:
Մի խոսքով, որպես ավտոբուս պետք է տրամադրվի մեկ, շարունակական ազդանշանային ալիք:
Ինչպե՞ս հաշվի առնել փոխանցման մալուխի երկարությունը RS485 միջերեսն օգտագործելիս:
Պատասխան. RS485 միջերեսն օգտագործելիս մալուխի առավելագույն երկարությունը, որը թույլատրվում է տվյալների ազդանշանի փոխանցման համար գեներատորից մինչև բեռը կոնկրետ հաղորդման գծի վրա, կախված է տվյալների ազդանշանի արագությունից, որը հիմնականում սահմանափակվում է ազդանշանի աղավաղմամբ և աղմուկով: Մալուխի առավելագույն երկարության և ազդանշանի արագության միջև փոխհարաբերությունների կորը ստացվում է 24AWG պղնձի միջուկով ոլորված զույգ հեռախոսային մալուխի միջոցով (0,51 մմ տրամագծով մետաղալարով), գծից գիծ շրջանցման հզորությամբ 52,5PF/M, և տերմինալային բեռի դիմադրություն 100 ohms:
Երբ տվյալների ազդանշանի արագությունը նվազում է մինչև 90 Կբիթ/վ-ից ցածր՝ ենթադրելով 6 դԲՎ ազդանշանի առավելագույն թույլատրելի կորուստ, մալուխի երկարությունը սահմանափակվում է 1200 Մ-ով: Իրականում, նկարի կորը շատ պահպանողական է, և գործնական օգտագործման դեպքում հնարավոր է հասնել դրանից ավելի մեծ մալուխի երկարության:
Տարբեր մետաղալարերի տրամագծերով մալուխներ օգտագործելիս: Ստացված մալուխի առավելագույն երկարությունը տարբեր է: Օրինակ, երբ տվյալների ազդանշանի արագությունը 600 Կբիթ/վ է, և օգտագործվում է 24AWG մալուխ, նկարից կարելի է տեսնել, որ մալուխի առավելագույն երկարությունը 200 մ է: Եթե օգտագործվում է 19AWG մալուխ (0,91 մմ տրամագծով մետաղալարով), մալուխի երկարությունը կարող է լինել ավելի քան 200 մ; Եթե օգտագործվում է 28AWG մալուխ (0,32 մմ տրամագծով մետաղալարով), մալուխի երկարությունը կարող է լինել միայն 200 մ-ից պակաս:
Ինչպե՞ս հասնել RS-485-ի բազմակետ հաղորդակցությանը:
Պատասխան. Միայն մեկ հաղորդիչ կարող է ցանկացած պահի ուղարկել RS-485 ավտոբուս: Կես դուպլեքս ռեժիմ՝ միայն մեկ գլխավոր ստրուկով: Full duplex ռեժիմը, հիմնական կայանը միշտ կարող է ուղարկել, իսկ ստրուկ կայանը կարող է ունենալ միայն մեկ ուղարկում: (վերահսկվում է և DE-ի կողմից)
Ի՞նչ պայմաններում է անհրաժեշտ տերմինալի համընկնումը օգտագործել RS-485 ինտերֆեյսի հաղորդակցության համար: Ինչպե՞ս որոշել դիմադրության արժեքը: Ինչպե՞ս կարգավորել տերմինալների համապատասխան դիմադրությունները:
Պատասխան. Երկար հեռավորության վրա ազդանշանի փոխանցման ժամանակ, ընդհանուր առմամբ, անհրաժեշտ է միացնել տերմինալի համապատասխան դիմադրությունը ընդունող ծայրում՝ ազդանշանի արտացոլումից և արձագանքից խուսափելու համար: Տերմինալի համապատասխան դիմադրության արժեքը կախված է մալուխի դիմադրության բնութագրերից և անկախ մալուխի երկարությունից:
RS-485-ը սովորաբար օգտագործում է ոլորված զույգ (պաշտպանված կամ չպաշտպանված) միացումներ, որոնց տերմինալային դիմադրությունը սովորաբար 100-ից 140 Ω է, 120 Ω բնորոշ արժեքով: Իրական կոնֆիգուրացիայի դեպքում մեկ տերմինալային դիմադրություն միացված է մալուխի երկու տերմինալային հանգույցներից յուրաքանչյուրին՝ ամենամոտ և ամենահեռավորին, մինչդեռ մեջտեղի հանգույցը չի կարող միացվել տերմինալային դիմադրությանը, հակառակ դեպքում կապի սխալներ տեղի կունենան:
Ինչու՞ RS-485 ինտերֆեյսը դեռևս ունի տվյալների ելք ստացողից, երբ հաղորդակցությունը դադարեցվում է:
Պատասխան. Քանի որ RS-485-ը պահանջում է, որ հաղորդման բոլոր հնարավորությունները կարգավորող ազդանշաններն անջատվեն, և ստացումը վավեր լինի տվյալներ ուղարկելուց հետո, ավտոբուսի վարորդը մտնում է բարձր դիմադրության վիճակ, և ստացողը կարող է վերահսկել, թե արդյոք ավտոբուսում նոր հաղորդակցման տվյալներ կան:
Այս պահին ավտոբուսը գտնվում է պասիվ շարժիչ վիճակում (եթե ավտոբուսն ունի տերմինալի համապատասխանող դիմադրություն, A և B գծերի դիֆերենցիալ մակարդակը 0 է, ստացողի ելքը անորոշ է, և այն զգայուն է դիֆերենցիալ ազդանշանի փոփոխության նկատմամբ։ AB տող, եթե չկա տերմինալի համապատասխանություն, ավտոբուսը գտնվում է բարձր դիմադրության վիճակում, և ստացողի ելքը անորոշ է), ուստի այն խոցելի է արտաքին աղմուկի նկատմամբ: Երբ աղմուկի լարումը գերազանցում է մուտքային ազդանշանի շեմը (բնորոշ արժեք ± 200 մՎ), ստացողը կթողարկի տվյալներ, ինչի հետևանքով համապատասխան UART-ը կստանա անվավեր տվյալներ՝ առաջացնելով հետագա նորմալ հաղորդակցման սխալներ. Մեկ այլ իրավիճակ կարող է առաջանալ այն պահին, երբ փոխանցման միացման հսկողությունը միացված/անջատված է, ինչի հետևանքով ստացողը ազդանշան է տալիս, ինչը կարող է նաև հանգեցնել UART-ի սխալ ընդունմանը: Լուծում:
1) Հաղորդակցման ավտոբուսում նույն փուլի մուտքային վերջում դեպի վեր (A գիծ) և հակառակ փուլի մուտքային ծայրում ներքև քաշելու (B գիծ) մեթոդն օգտագործվում է ավտոբուսը սեղմելու համար՝ ապահովելով, որ ստացողի ելքը գտնվում է ֆիքսված «1» մակարդակ; 2) ինտերֆեյսի սխեման փոխարինեք MAX308x սերիայի միջերեսային արտադրանքներով ներկառուցված անսարքությունների կանխարգելման ռեժիմով. 3) Ծրագրային միջոցների միջոցով վերացնելը, այսինքն՝ 2-5 սկզբնական համաժամացման բայթ ավելացնելը կապի տվյալների փաթեթում, միայն համաժամացման վերնագրի բավարարումից հետո կարող է սկսվել տվյալների իրական հաղորդակցությունը:
RS-485-ի ազդանշանի թուլացում կապի մալուխներում
Երկրորդ գործոնը, որն ազդում է ազդանշանի փոխանցման վրա, մալուխային փոխանցման ժամանակ ազդանշանի թուլացումն է: Փոխանցման մալուխը կարող է դիտվել որպես համարժեք միացում, որը կազմված է բաշխված հզորության, բաշխված ինդուկտիվության և դիմադրության համակցությունից:
Մալուխի բաշխված հզորությունը C հիմնականում առաջանում է ոլորված զույգի երկու զուգահեռ լարերով: Լարի դիմադրությունը քիչ ազդեցություն ունի այստեղ ազդանշանի վրա և կարող է անտեսվել:
Բաշխված հզորության ազդեցությունը RS-485 ավտոբուսի փոխանցման արդյունավետության վրա
Մալուխի բաշխված հզորությունը հիմնականում առաջանում է ոլորված զույգի երկու զուգահեռ լարերով: Բացի այդ, կա նաև բաշխված հզորություն հաղորդալարի և գետնի միջև, որը թեև շատ փոքր է, սակայն չի կարելի անտեսել վերլուծության ժամանակ: Բաշխված հզորության ազդեցությունը ավտոբուսի փոխանցման արդյունավետության վրա հիմնականում պայմանավորված է ավտոբուսի վրա հիմնարար ազդանշանների հաղորդմամբ, որոնք կարող են արտահայտվել միայն «1» և «0» ձևերով: Հատուկ բայթում, ինչպիսին է 0x01, «0» ազդանշանը թույլ է տալիս բաշխված կոնդենսատորի լիցքավորման բավարար ժամանակ: Այնուամենայնիվ, երբ «1» ազդանշանը գալիս է, բաշխված կոնդենսատորում լիցքավորման պատճառով լիցքաթափման ժամանակ չի մնում, և (Vin+) - (Vin -) - դեռ 200 մՎ-ից մեծ է: Սա հանգեցնում է նրան, որ ստացողը սխալմամբ ենթադրում է, որ այն «0» է, ինչը, ի վերջո, հանգեցնում է CRC ստուգման սխալների և տվյալների շրջանակի փոխանցման ամբողջ սխալի:
Ավտոբուսի վրա բաշխման ազդեցության պատճառով տվյալների փոխանցման սխալներ են տեղի ունենում, ինչը հանգեցնում է ցանցի ընդհանուր կատարողականի նվազմանը: Այս խնդիրը լուծելու երկու եղանակ կա.
(1) Նվազեցնել տվյալների փոխանցման Baud-ը.
(2) Օգտագործեք մալուխներ փոքր բաշխված կոնդենսատորներով՝ հաղորդման գծերի որակը բարելավելու համար:
Հետևեք CF FIBERLINK-ին անվտանգության փորձաքննության մասին ավելին իմանալու համար!!!
Հայտարարություն. բոլորի հետ բարձրորակ բովանդակությամբ կիսվելը կարևոր է: Որոշ հոդվածներ վերցված են ինտերնետից: Եթե կան խախտումներ, խնդրում ենք տեղեկացնել մեզ, և մենք հնարավորինս շուտ կլուծենք դրանք:
Հրապարակման ժամանակը՝ հուլիս-06-2023