რა არის პირველი RS485 ინტერფეისის კონცეფცია?
მოკლედ, ეს არის ელექტრო მახასიათებლების სტანდარტი, რომელიც განსაზღვრულია სატელეკომუნიკაციო ინდუსტრიის ასოციაციისა და ელექტრონული მრეწველობის ალიანსის მიერ. ციფრული საკომუნიკაციო ქსელი ამ სტანდარტის გამოყენებით შეუძლია ეფექტურად გადასცეს სიგნალები დიდ დისტანციებზე და მაღალი ელექტრონული ხმაურის მქონე გარემოში. RS-485 შესაძლებელს ხდის იაფფასიანი ლოკალური ქსელების და მრავალ ფილიალის საკომუნიკაციო ბმულების კონფიგურაციას.
RS485-ს აქვს ორი ტიპის გაყვანილობა: ორი მავთულის სისტემა და ოთხი მავთულის სისტემა. ოთხი მავთულის სისტემას შეუძლია მიაღწიოს მხოლოდ წერტილამდე კომუნიკაციას და ახლა იშვიათად გამოიყენება. ამჟამად, ძირითადად გამოიყენება ორი მავთულის სისტემის გაყვანილობის მეთოდი.
სუსტი დენის ინჟინერიაში, RS485 კომუნიკაცია, როგორც წესი, იყენებს მთავარ-მონის კომუნიკაციის მეთოდს, ანუ ერთ მასპინძელს რამდენიმე სლავით.
თუ ღრმად გესმით RS485, აღმოაჩენთ, რომ მართლაც ბევრი ცოდნაა შიგნით. ამიტომ, ჩვენ ავირჩევთ ზოგიერთ საკითხს, რომელსაც ჩვეულებრივ განვიხილავთ სუსტ ელექტროენერგიაში, რათა ყველამ ისწავლოს და გაიგოს.
RS-485 ელექტრო რეგულაციები
RS-422-დან RS-485-ის განვითარების გამო, RS-485-ის მრავალი ელექტრული რეგულაცია მსგავსია RS-422-ის. თუ დაბალანსებული გადაცემა მიღებულია, ტერმინალური რეზისტორები უნდა იყოს დაკავშირებული გადამცემ ხაზთან. RS-485-ს შეუძლია გამოიყენოს ორი მავთულის და ოთხი მავთულის მეთოდი, და ორმავთულის სისტემას შეუძლია მიაღწიოს ჭეშმარიტ მრავალწერტიან ორმხრივ კომუნიკაციას, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 6.
ოთხი მავთულის კავშირის გამოყენებისას, როგორიცაა RS-422, მას შეუძლია მიაღწიოს მხოლოდ წერტილიდან წერტილამდე კომუნიკაციას, ანუ შეიძლება არსებობდეს მხოლოდ ერთი ძირითადი მოწყობილობა, ხოლო დანარჩენი არის slave მოწყობილობები. თუმცა, მას აქვს გაუმჯობესებები RS-422-თან შედარებით და შეუძლია ავტობუსში კიდევ 32 მოწყობილობის დაკავშირება, მიუხედავად ოთხი მავთულის ან ორი მავთულის კავშირის მეთოდისა.
RS-485 საერთო რეჟიმის ძაბვის გამომავალი არის -7V-დან+12V-მდე, ხოლო RS-485 მიმღების მინიმალური შეყვანის წინაღობა არის 12k;, RS-485 დრაივერი შეიძლება გამოყენებულ იქნას RS-422 ქსელებში. RS-485, ისევე როგორც RS-422, აქვს გადაცემის მაქსიმალური მანძილი დაახლოებით 1219 მეტრი და მაქსიმალური გადაცემის სიჩქარე 10 მბ/წმ. დაბალანსებული გრეხილი წყვილის სიგრძე უკუპროპორციულია გადაცემის სიჩქარისა და მითითებული მაქსიმალური კაბელის სიგრძე შეიძლება გამოყენებულ იქნას მხოლოდ მაშინ, როდესაც სიჩქარე 100 კბ/წმ-ზე დაბალია. გადაცემის ყველაზე მაღალი მაჩვენებელი მიიღწევა მხოლოდ ძალიან მცირე მანძილზე. ზოგადად, 100 მეტრი სიგრძის გრეხილი წყვილის გადაცემის მაქსიმალური სიჩქარე მხოლოდ 1 მბ/წმ-ია. RS-485 მოითხოვს ორ ტერმინალურ რეზისტორს წინააღმდეგობის მნიშვნელობით, რომელიც უდრის გადამცემი კაბელის დამახასიათებელ წინაღობას. მართკუთხა მანძილზე გადაცემისას არ არის საჭირო ტერმინალური რეზისტორი, რომელიც ზოგადად არ არის საჭირო 300 მეტრზე ქვემოთ. დამამთავრებელი რეზისტორი დაკავშირებულია გადამცემი ავტობუსის ორივე ბოლოში.
RS-422 და RS-485 ქსელის ინსტალაციის ძირითადი პუნქტები
RS-422-ს შეუძლია 10 კვანძის მხარდაჭერა, ხოლო RS-485 მხარს უჭერს 32 კვანძს, ამიტომ მრავალი კვანძი ქმნის ქსელს. ქსელის ტოპოლოგია ზოგადად იღებს ტერმინალის შესაბამის ავტობუსის სტრუქტურას და არ უჭერს მხარს რგოლსა და ვარსკვლავურ ქსელებს. ქსელის შექმნისას უნდა აღინიშნოს შემდეგი პუნქტები:
1. გამოიყენეთ გრეხილი წყვილის კაბელი ავტობუსად და დააკავშირეთ თითოეული კვანძი სერიულად. ავტობუსიდან თითოეულ კვანძამდე გამავალი ხაზის სიგრძე უნდა იყოს რაც შეიძლება მოკლე, რათა მინიმუმამდე შემცირდეს ასახული სიგნალის გავლენა გამავალ ხაზზე ავტობუსის სიგნალზე.
2. ყურადღება უნდა მიექცეს ავტობუსის დამახასიათებელი წინაღობის უწყვეტობას და სიგნალის ასახვა მოხდება წინაღობის წყვეტების კლასიფიკაციაში. შემდეგ სიტუაციებმა შეიძლება ადვილად გამოიწვიოს ეს შეწყვეტა: ავტობუსის სხვადასხვა მონაკვეთები იყენებენ სხვადასხვა კაბელს, ან ავტობუსის გარკვეულ მონაკვეთზე ერთმანეთთან მჭიდროდ დამონტაჟებულია ძალიან ბევრი გადამცემი, ან ძალიან გრძელი განშტოების ხაზები მიდის ავტობუსში.
მოკლედ, ავტობუსად უნდა იყოს მოწოდებული ერთი, უწყვეტი სიგნალის არხი.
როგორ გავითვალისწინოთ გადამცემი კაბელის სიგრძე RS485 ინტერფეისის გამოყენებისას?
პასუხი: RS485 ინტერფეისის გამოყენებისას, კაბელის მაქსიმალური სიგრძე, რომელიც დაშვებულია მონაცემთა სიგნალის გადაცემისთვის გენერატორიდან დატვირთვაზე კონკრეტულ გადამცემ ხაზზე, არის მონაცემთა სიგნალის სიჩქარის ფუნქცია, რომელიც ძირითადად შემოიფარგლება სიგნალის დამახინჯებით და ხმაურით. კავშირის მრუდი კაბელის მაქსიმალურ სიგრძესა და სიგნალის სიჩქარეს შორის, რომელიც ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში, მიღებულია 24AWG სპილენძის ბირთვით დაგრეხილი წყვილის სატელეფონო კაბელის გამოყენებით (მავთულის დიამეტრით 0,51 მმ), ხაზიდან ხაზის შემოვლითი ტევადობით 52,5 PF/M. და ტერმინალური დატვირთვის წინააღმდეგობა 100 ohms.
როდესაც მონაცემთა სიგნალის სიჩქარე მცირდება 90 კბიტ/წმ-მდე ქვემოთ, 6 დბვ სიგნალის მაქსიმალური დასაშვები დანაკარგის გათვალისწინებით, კაბელის სიგრძე შემოიფარგლება 1200 მ-მდე. სინამდვილეში, ფიგურაში მრუდი ძალიან კონსერვატიულია და პრაქტიკული გამოყენებისას შესაძლებელია მასზე დიდი კაბელის სიგრძის მიღწევა.
სხვადასხვა მავთულის დიამეტრის კაბელების გამოყენებისას. მიღებული კაბელის მაქსიმალური სიგრძე განსხვავებულია. მაგალითად, როდესაც მონაცემთა სიგნალის სიჩქარეა 600 Kbit/S და გამოიყენება 24AWG კაბელი, ნახატიდან ჩანს, რომ კაბელის მაქსიმალური სიგრძეა 200 მ. თუ გამოიყენება 19AWG კაბელი (მავთულის დიამეტრით 0,91 მმ), კაბელის სიგრძე შეიძლება იყოს 200 მ-ზე მეტი; თუ გამოიყენება 28AWG კაბელი (მავთულის დიამეტრით 0,32 მმ), კაბელის სიგრძე შეიძლება იყოს მხოლოდ 200 მ-ზე ნაკლები.
როგორ მივაღწიოთ RS-485-ის მრავალპუნქტიან კომუნიკაციას?
პასუხი: მხოლოდ ერთ გადამცემს შეუძლია გაგზავნოს RS-485 ავტობუსზე ნებისმიერ დროს. ნახევრად დუპლექსის რეჟიმი, მხოლოდ ერთი მთავარი სლავით. სრული დუპლექსის რეჟიმი, მთავარ სადგურს ყოველთვის შეუძლია გაგზავნა, ხოლო slave სადგურს შეიძლება ჰქონდეს მხოლოდ ერთი გაგზავნა. (აკონტროლებს და DE)
რა პირობებშია საჭირო ტერმინალის შესატყვისი გამოყენება RS-485 ინტერფეისის კომუნიკაციისთვის? როგორ განვსაზღვროთ წინააღმდეგობის მნიშვნელობა? როგორ დავაკონფიგურიროთ ტერმინალის შესატყვისი რეზისტორები?
პასუხი: შორ მანძილზე სიგნალის გადაცემისას, როგორც წესი, აუცილებელია ტერმინალის შესატყვისი რეზისტორის დაკავშირება მიმღებ ბოლოში, რათა თავიდან იქნას აცილებული სიგნალის ასახვა და ექო. ტერმინალის შესატყვისი წინააღმდეგობის მნიშვნელობა დამოკიდებულია კაბელის წინაღობის მახასიათებლებზე და დამოუკიდებელია კაბელის სიგრძისგან.
RS-485 ჩვეულებრივ იყენებს გრეხილი წყვილის (დაფარული ან დაუფარავი) კავშირებს, ტერმინალის წინააღმდეგობით, როგორც წესი, 100-დან 140 Ω-მდე, ტიპიური მნიშვნელობით 120 Ω. რეალურ კონფიგურაციაში, ერთი ტერმინალის რეზისტორი უკავშირდება კაბელის ორ ტერმინალურ კვანძს, ყველაზე ახლოს და შორს, ხოლო შუაში არსებული კვანძი ვერ უკავშირდება ტერმინალის რეზისტორს, წინააღმდეგ შემთხვევაში მოხდება კომუნიკაციის შეცდომები.
რატომ აქვს RS-485 ინტერფეისს მონაცემთა გამომავალი მიმღებიდან, როდესაც კომუნიკაცია შეჩერებულია?
პასუხი: ვინაიდან RS-485 მოითხოვს ყველა გადაცემის ჩართვის საკონტროლო სიგნალების გამორთვას და მიმღების გააქტიურებას მონაცემების გაგზავნის შემდეგ, ავტობუსის მძღოლი შედის მაღალი წინააღმდეგობის მდგომარეობაში და მიმღებს შეუძლია აკონტროლოს არის თუ არა ავტობუსზე ახალი საკომუნიკაციო მონაცემები.
ამ დროს ავტობუსი იმყოფება პასიური მართვის მდგომარეობაში (თუ ავტობუსს აქვს ტერმინალის შესატყვისი წინააღმდეგობა, A და B ხაზების დიფერენციალური დონე არის 0, მიმღების გამომავალი გაურკვეველია და ის მგრძნობიარეა დიფერენციალური სიგნალის ცვლილების მიმართ. ხაზი AB თუ არ არის ტერმინალის შესატყვისი, ავტობუსი არის მაღალი წინაღობის მდგომარეობაში და მიმღების გამომავალი გაურკვეველია), ამიტომ ის დაუცველია გარე ხმაურის მიმართ. როდესაც ხმაურის ძაბვა აჭარბებს შეყვანის სიგნალის ზღურბლს (ტიპიური მნიშვნელობა ± 200 მვ), მიმღები გამოსცემს მონაცემებს, რის გამოც შესაბამისი UART მიიღებს არასწორი მონაცემებს, რაც იწვევს შემდგომ ნორმალურ კომუნიკაციის შეცდომებს; სხვა სიტუაცია შეიძლება მოხდეს იმ მომენტში, როდესაც გადაცემის ჩართვის კონტროლი ჩართულია/გამორთულია, რის შედეგადაც მიმღები გამოსცემს სიგნალს, რამაც ასევე შეიძლება გამოიწვიოს UART-ის არასწორად მიღება. გამოსავალი:
1) საკომუნიკაციო ავტობუსზე, აწევის მეთოდი (A ხაზი) იმავე ფაზის შეყვანის ბოლოს და ქვევით (B ხაზი) საპირისპირო ფაზის შეყვანის ბოლოს გამოიყენება ავტობუსის დასამაგრებლად, რაც უზრუნველყოფს მიმღების გამომავალს. ფიქსირებული "1" დონე; 2) შეცვალეთ ინტერფეისის წრე MAX308x სერიის ინტერფეისის პროდუქტებით ჩაშენებული ხარვეზების პრევენციის რეჟიმით; 3) პროგრამული უზრუნველყოფის საშუალებით აღმოფხვრა, ანუ 2-5 საწყისი სინქრონიზაციის ბაიტის დამატება საკომუნიკაციო მონაცემთა პაკეტში, მხოლოდ სინქრონიზაციის სათაურის დაკმაყოფილების შემდეგ შეიძლება დაიწყოს მონაცემთა რეალური კომუნიკაცია.
RS-485-ის სიგნალის შესუსტება საკომუნიკაციო კაბელებში
მეორე ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს სიგნალის გადაცემაზე, არის სიგნალის შესუსტება საკაბელო გადაცემის დროს. გადამცემი კაბელი შეიძლება ჩაითვალოს ეკვივალენტურ წრედ, რომელიც შედგება განაწილებული ტევადობის, განაწილებული ინდუქციურობის და წინააღმდეგობის კომბინაციით.
კაბელის განაწილებული ტევადობა C ძირითადად წარმოიქმნება გრეხილი წყვილის ორი პარალელური მავთულით. მავთულის წინააღმდეგობა მცირე გავლენას ახდენს სიგნალზე აქ და შეიძლება მისი იგნორირება.
განაწილებული სიმძლავრის გავლენა RS-485 ავტობუსის გადაცემის ეფექტურობაზე
კაბელის განაწილებული ტევადობა ძირითადად წარმოიქმნება გრეხილი წყვილის ორი პარალელური მავთულით. გარდა ამისა, ასევე არის განაწილებული ტევადობა მავთულსა და მიწას შორის, რომელიც, თუმცა ძალიან მცირეა, არ შეიძლება იგნორირება ანალიზში. განაწილებული სიმძლავრის გავლენა ავტობუსის გადაცემის შესრულებაზე ძირითადად განპირობებულია ავტობუსზე ფუნდამენტური სიგნალების გადაცემით, რაც შეიძლება გამოიხატოს მხოლოდ "1" და "0" გზებით. სპეციალურ ბაიტში, როგორიცაა 0x01, სიგნალი "0" იძლევა საკმარისი დატენვის დროს განაწილებული კონდენსატორისთვის. თუმცა, როდესაც სიგნალი "1" მოდის, განაწილებულ კონდენსატორში დატენვის გამო, დრო არ არის გამონადენი და (Vin+) - (Vin -) - ჯერ კიდევ 200 მვ-ზე მეტია. ეს იწვევს მიმღებს შეცდომით მიაჩნია, რომ ის არის "0", რაც საბოლოოდ იწვევს CRC შეცდომებს და მონაცემთა ჩარჩოს გადაცემის მთლიან შეცდომას.
ავტობუსზე განაწილების გავლენის გამო, ხდება მონაცემთა გადაცემის შეცდომები, რაც იწვევს ქსელის მთლიანი მუშაობის შემცირებას. ამ პრობლემის მოგვარების ორი გზა არსებობს:
(1) მონაცემთა გადაცემის ბაუდის შემცირება;
(2) გამოიყენეთ კაბელები მცირე განაწილებული კონდენსატორებით გადამცემი ხაზების ხარისხის გასაუმჯობესებლად.
მიჰყევით CF FIBERLINK-ს, რომ შეიტყოთ მეტი უსაფრთხოების ექსპერტიზის შესახებ!!!
განცხადება: მაღალი ხარისხის შინაარსის გაზიარება ყველასთვის მნიშვნელოვანია. ზოგიერთი სტატია მოწოდებულია ინტერნეტიდან. თუ რაიმე დარღვევაა, გთხოვთ, შეგვატყობინოთ და ჩვენ მოვაგვარებთ მათ რაც შეიძლება მალე.
გამოქვეყნების დრო: ივლის-06-2023