RS-485 интерфейс, распиновка, описание, схема подключения, отличие от RS-232, максимальная длина линии связи , дальность и скорость передачи данных

Данные передаются между устройствами с помощью определенного протокола или интерфейса. Иногда данные необходимо передавать на расстояния до нескольких километров. Одним из самых популярных протоколов связи является RS-485.

Что такое RS-485?

Стандарт RS-485 используется для передачи данных с одного или нескольких устройств на терминал. Хорошим примером такой системы является прием данных от микропроцессорных терминалов. Они соединены друг с другом и с главным контроллером.

Все данные передаются в режиме реального времени. Если защита нарушена или сработала, главный компьютер получает соответствующее сообщение. Это позволяет оператору увидеть, где именно неисправен терминал, и быстро устранить неисправность.

Кроме того, на главном компьютере отображаются характеристики всех терминалов. К ним относятся температура, производительность. Вы также можете увидеть, какие устройства были активированы или деактивированы.Что это такое

Этот интерфейс связи необходим для обработки команд. Другими словами, оператор выполняет определенные функции, которые стандарт преобразует в машинный язык. Затем все команды отправляются на указанный терминал, и преобразование происходит в обратном порядке.

Интерфейс RS-485 позволяет использовать до 32 приемопередатчиков в одном сегменте сети. Длина может достигать 1200 метров. Максимальное количество узлов — 256. Для наилучшей передачи данных требуется витая пара.

Принцип связи между устройствами

Компоненты сети соединены двумя проводами с использованием симметричного (дифференциального) метода коммутации. При этом методе сигнал передается по двум проводам. Если один провод помечен «А», а другой «В», то провод «А» несет исходный сигнал, а провод «В» — исходный сигнал. Если провод А имеет наибольшее значение, то провод В имеет наименьшее значение.Принцип коммуникации

Поэтому между проводами A и B всегда существует разность напряжений. Конечные данные считываются в точке приема в соответствии с этим значением.

Дифференциальный метод передачи обеспечивает высокую устойчивость к электромагнитным помехам. Поскольку кабель витой пары состоит из двух сигнальных линий, расположенных близко друг к другу, они подвержены влиянию помех одинаково. Если произошло изменение амплитуды на проводе A, то обратный сигнал на проводе B изменился на ту же величину.

Добавление оперативной памяти в компьютер или ноутбук

Однако важно не значение напряжения относительно земли на любом из проводов, а разность потенциалов между ними, которая не меняется, и полезная информация не искажается.

Напряжение на землю может составлять от -7 В до +12 В. Линейные приемники принимают значения от 200 мВ до 12 В как логическую 1, а значения от -7 В до -200 мВ как логический 0. Балансное выходное напряжение должно быть не менее 1,5 В. Приемник должен реагировать на значения в диапазоне 200 мВ.Система связи

В этом стандарте большая разность потенциалов позволяет передавать управляющие сигналы на большие расстояния. RS-482 допускает максимальную длину линии до 1200 м и скорость передачи около 100 кбит/с.

Описание интерфейса

Стандарт имеет несколько основных характеристик. Передача данных происходит в полудуплексном режиме. Используется один двухпроводной канал связи. Интерфейс используется в промышленности для создания автоматической системы управления технологическими процессами (АСУТП).

Количество подключаемых устройств

Эта функция основана на количестве устройств на одну линию связи. В этом случае число может меняться в зависимости от сопротивления приемника. На одной линии связи может находиться максимум 32 устройства. Входной импеданс приемника может быть 1/2, 1/4 или 1/8. От этого числа зависит конечное количество устройств. Поэтому его можно увеличить в 2, 4 или 8 раз.

Расстояние и скорость

Максимальное расстояние между подключенными устройствами зависит от скорости передачи данных. Это необходимо учитывать перед подключением. Например, при скорости 10 Мбит/с расстояние составляет 120 метров. При скорости 100 Мбит/с устройства могут находиться на расстоянии до 1200 метров.

Протоколы передачи и разъемы

Для передачи данных используются стандартные кадры:

  • начальный бит;
  • стоп-бит
  • Базы данных.

Принцип работы протоколов системного обмена — ведущий-ведомый. Ведущее устройство инициирует и контролирует передачу данных между другими устройствами.

В стандарте не указано обозначение типа разъема. Это относится и к назначению выводов. Таким образом, можно встретить различные типы разъемов, например, DB9 или клеммные разъемы.

Порядок обмена данными по RS-485

Несколько устройств соединены кабельной цепочкой. Для обмена данными требуется специальный протокол. Наиболее часто используемым протоколом является Modbas.

Сенсорная панель — что это такое

Например, у вас есть несколько устройств, которые собирают данные. Раз в месяц они должны отправлять все данные на центральный компьютер. Для этого главное устройство делает запрос. Каждый терминал имеет свой собственный порядковый номер. Эти цифры стоят на первом месте в запросе. Если команда не соответствует номеру терминала, она игнорируется.

Цифры, следующие за запросом, соответствуют действию, предпринятому устройством. Например, для передачи данных. Таким образом, команда поступает на нужный терминал и выполняется желаемое действие.

В некоторых случаях запрос не доходит до устройства. На линии имеется неисправность или помеха. Чтобы избежать помех, используется контрольная сумма. Это определенная последовательность цифр, которая присутствует в запросе. Он также присутствует в самом оборудовании. Это позволяет проверить, достигла ли команда конечного пункта назначения.Работа в сети

Требования к кабельным соединениям

При подключении интерфейса RS-485 необходимо соблюдать определенные требования. Требуется две пары витой пары. Однако для обмена данными достаточно одной пары. Другая пара используется в качестве резервной.

Кабели должны быть экранированы для уменьшения помех. Защита должна быть подключена по всей длине линии. Заземляйте кабель только в одном месте. В противном случае из-за разности потенциалов между двумя точками будет возникать шум. Они перемещаются по всей длине экрана.

С самим подключением кабеля проблем быть не должно. Однако программная часть подключения устройств гораздо сложнее. В этом случае лучше доверить эту работу профессионалам.

Распиновка RS-485

Разъем DB-9 с внутренней (F) или наружной (M) резьбой является наиболее распространенным способом подключения устройств в соответствии со стандартом RS-485.Разъемы

Схема расположения разъемов выглядит следующим образом:Назначение выводов

Разъем DB-25 также используется для подключения RS-485:Разъем DB-25

Переписка DB-9 с DB-25:Сопоставление разъемов

Маркировка указывает на следующее:

  • GND — заземление;
  • DCD — идентификация устройства, готового к передаче;
  • DSR — вход, указывающий на то, что вся предварительная конфигурация завершена и передатчик готов к работе;
  • DTR — выход, передающий сигнал DSR;
  • CTS — вход, указывающий передатчику, что приемник готов к приему данных через TXD;
  • RTS — выход передатчика, который посылает CTS приемнику;
  • RD или RXD — асинхронный вход приема данных;
  • TD или TXD — асинхронный выход, передающий данные;
  • RI — это вход, который информирует приемник о запросе передатчика.

В чем разница между портами, кабелями и самой технологией WAN и LAN?

В стандарте используется 3 контакта на разъеме:3-контактный разъем

Схемы подключений

Интерфейс RS-485 может работать в полнодуплексном или полудуплексном режиме. В первом случае устройство может одновременно отправлять и получать данные. В полудуплексном режиме существует только один из этих режимов.

В полнодуплексном режиме имеется 4 контакта. Он имеет следующую электрическую схему:Полный дуплекс

Полудуплексная схема подключения RS 485 с 2 контактами:Полудуплекс

Правильная разводка сетей

Первая схема имеет один передатчик и один приемник. Первый передатчик имеет один приемник, а второй приемник имеет два терминатора. Терминаторы установлены.Правильный интерфейс

На следующей схеме показан один передатчик и несколько приемников. Ответвления к приемникам короткие.С одним передатчиком

Сложная схема с несколькими приемопередатчиками. Они также должны быть подключены к сети короткими проводами.С несколькими передатчиками

Неправильные подключения

На рисунке показана сеть без оконечного резистора. Такое соединение искажает сигнал.Неправильное подключение

На следующем рисунке есть конечные точки, но одна из них находится не в нужном месте, не в конце сети.Неправильно расположенная клемма

На следующем рисунке показана цепь с длинными ветвями, которые также нарушают работу всей системы.Длинный сайдинг

RS-232 и RS-485

Интерфейс RS-232 состоит из передатчика и приемника сигнала. Этот стандарт используется в небольших сетях. Его основным недостатком является плохая помехоустойчивость. Причина в том, что данные производятся относительно земли. Это часто приводит к сбоям и потере данных.

RS-232 часто используется для временных соединений. Его можно использовать для определения исходной конфигурации или для исправления возникших ошибок.

Этот интерфейс имеет полудуплексный режим связи. Вход приемника подключен к выходу передатчика. Прием и передача могут происходить одновременно.Отличие от RS-232

В целом, два интерфейса различаются по следующим параметрам:

  1. Расстояние. Дальность действия RS-232 составляет 15 м, а у конкурента — 1200 м.
  2. Количество подключенных устройств. 1 по сравнению с 256 в RS-485.
  3. RS-232 восприимчив к сильным электромагнитным помехам, поскольку в нем не используется дифференциальная передача сигнала.
  4. RS-485 широко распространен в промышленности.
Оцените статью
Silverkomp.ru
Добавить комментарий

Adblock
detector