Segnetics

Вернуться   Segnetics > База знаний > Библиотека

Библиотека Здесь сосредоточены познавательные статьи, раскрывающие те или иные аспекты оборудования или условий его применения

Ответ
 
Опции темы Поиск в этой теме Опции просмотра
Старый 27.03.2009, 14:34   #1
Arsie
Сотрудник Segnetics
 
Аватара для Arsie
 
Регистрация: Jan 2006
Адрес: Russia, SPb
Сообщения: 12 691
Благодарил(а): 3 раз(а)
Поблагодарили: 192 раз(а) в 185 сообщениях
Thumbs up Правильная разводка сетей RS-485

Maxim's Application Note 373 (январь 2001 года)
Переводчик Игорь Николаевич Бирюков (11 марта 2001 года)

Я статью чуть поправил, дополнил и творчески переработал для большего соответствия контроллерам Segnetics и поставленной перед статьёй задаче (27 марта 2009 года, Евдокимович Арсений)


Правильная разводка сетей RS-485


Цель настоящей статьи - предоставить базовые рекомендации по выбору схемы соединений для сетей на основе RS-485. Спецификация RS-485 (официальное название TIA/EIA-485-A) не дает конкретных пояснений по поводу того, как должна осуществляться разводка сетей RS-485. Однако она предоставляет некоторые рекомендации. Эти рекомендации и инженерная практика в области обработки сигналов низких частот положены в основу этой статьи. Однако представленные здесь советы ни в коем случае не охватывают всего разнообразия возможных вариантов построения сетей.

RS-485 передает цифровую информацию между многими объектами. Скорость передачи данных может достигать 115 Кбит/с. RS-485 предназначен для передачи этой информации на значительные расстояния, и 1000 метров хорошо укладывается в его возможности. Расстояние и скорость передачи данных, с которыми RS-485 может успешно использоваться, зависят от многих моментов при разработке схемы межсоединений системы.


Кабель

RS-485 спроектирован как балансная система. Проще говоря, это означает, что, помимо земляного, имеется два провода, которые используются для передачи сигнала.




Рис. 1. Балансная система использует, помимо земляного, два провода для передачи данных.


Система называется балансной, потому что сигнал на одном проводе является идеально точной противоположностью сигнала на втором проводе. Другими словами, если один провод передает высокий уровень, другой провод будет передавать низкий уровень, и наоборот. См. Рис. 2.




Рис. 2. Сигналы на двух проводах балансной системы идеально противоположны.


Несмотря на то, что RS-485 может успешно осуществлять передачу с использованием различных типов передающей среды, он должен использоваться с проводкой, обычно называемой "витая пара".


Что такое витая пара и почему она используется?

Как следует из ее названия, витая пара - это просто пара проводов, которые имеют равную длину и свиты вместе. Использование передатчика, отвечающего требованиям спецификации RS-485, с кабелем на основе витой пары, уменьшает два главных источника проблем для разработчиков быстродействующих территориально распределенных сетей, а именно излучаемые электромагнитные помехи и индуцируемые электромагнитные помехи (наводка).


Излучаемые электромагнитные помехи

Как показано на рисунке 3, всякий раз, когда для передачи информации используются импульсы с крутыми фронтами, в сигнале присутствуют высокочастотные составляющие.




Рис. 3. Форма сигнала последовательности прямоугольных импульсов с частотой 125 кГц и ее БПФ.


Полученные в итоге высокочастотные компоненты этих крутых фронтов вместе с длинными проводами могут привести к излучению электромагнитных помех (EMI). Балансная система, использующая линии связи на основе витой пары, уменьшает этот эффект, делая систему неэффективным излучателем. Это работает на очень простом принципе. Поскольку сигналы на линиях равны, но инверсны, излучаемые от каждого провода сигналы будут также иметь тенденцию быть равными, но инверсными. Это создает эффект подавления одного сигнала другим, что, в свою очередь, означает отсутствие электромагнитного излучения. Однако, это основано на предположении, что провода имеют точно одинаковую длину и точно одинаковое расположение. Поскольку невозможно одновременно иметь два провода абсолютно одинаково расположенными, провода должны быть близко друг к другу насколько возможно. Скручивание проводов помогает нейтрализовать любое остаточное электромагнитное излучение из-за конечного расстояния между двумя проводами.


Индуцируемые электромагнитные помехи

Индуцируемые электромагнитные помехи - в основном та же самая проблема, что и излучаемые, но наоборот. Межсоединения, используемые в системе на основе RS-485, также действуют как антенна, которая получает нежелательные сигналы. Эти нежелательные сигналы могут искажать полезные сигналы, что, в свою очередь, может привести к ошибкам в данных. По той же самой причине, по которой витая пара помогает предотвращать излучение электромагнитных помех, она также поможет снизить влияние наводимых электромагнитных помех. Поскольку два провода расположены вместе и скручены, шум, наведенный на одном проводе будет иметь тенденцию быть тем же самым, что и наведенный на втором проводе. Этот тип шума называют "синфазным шумом". Поскольку приемники RS-485 предназначены для обнаружения сигналов, которые являются противоположностью друг друга, они могут легко подавлять шум, который является общим для обоих проводов.


Волновое сопротивление витой пары

В зависимости от геометрии кабеля и материалов, используемых в изоляции, витая пара будет обладать соответствующим "волновым сопротивлением (характеристическим импедансом)", которое обычно определяется ее производителем. Спецификация RS-485 рекомендует, но явно не навязывает, чтобы это волновое сопротивление было равно 120 Ом. Рекомендация этого импеданса необходима для вычисления наихудшей нагрузки и диапазонов синфазных напряжений, определенных в спецификации RS-485. По всей видимости, спецификация не диктует этот импеданс в интересах гибкости. Если по каким-либо причинам не может использоваться 120-омный кабель, рекомендуется, чтобы наихудший вариант нагрузки (допустимое число передатчиков и приемников) и наихудшие диапазоны синфазных напряжений были повторно рассчитаны, дабы удостовериться, что проектируемая система будет работать. Публикация TSB89 содержит раздел, специально посвященный таким вычислениям.


Число витых пар на каждый передатчик

Теперь, когда мы понимаем, какой нужен тип кабеля, возникает вопрос о том, каким количеством витых пар может управлять передатчик. Ответ короткий - точно одной. Хотя передатчик и может при некоторых обстоятельствах управлять более чем одной витой парой, это не предусмотрено спецификацией.


Согласующие резисторы

При большой длине линии связи возникают эффекты длинных линий. Причина этому — распределённые индуктивные и ёмкостные свойства кабеля. Как следствие, сигнал, переданный в линию одним из узлов, начинает искажаться по мере распространения в линии, возникают сложные резонансные явления. Поскольку на практике кабель на всей длине имеет одинаковую конструкцию и, следовательно, одинаковые распределенные параметры погонной ёмкости и индуктивности, то это свойство кабеля характеризуют специальным параметром — волновым сопротивлением. Не вдаваясь в теоретические подробности, можно сказать, что в кабеле, на приёмном конце которого подключен резистор с сопротивлением, равным волновому сопротивлению кабеля, резонансные явления значительно ослабляются.

Называется такой резистор "согласующим резистором" или "терминатором". Для сетей RS485 они ставятся на каждой оконечности длинной линии (поскольку обе стороны могут быть приёмными).

Согласующий резистор - это просто резистор, который установлен на крайнем конце или концах кабеля (Рис. 4). В идеале, сопротивление согласующего резистора равно волновому сопротивлению кабеля.




Рис 4. Согласующие резисторы должны иметь сопротивление, равное волновому сопротивлению витой пары и должны размещаться на дальних концах кабеля.

Если сопротивление согласующих резисторов не равно волновому сопротивлению кабеля, произойдет отражение, т.е. сигнал вернется по кабелю обратно. Это описывается уравнением (Rt-Zo)/(Zo+Rt), где Zo - сопротивление кабеля, а Rt - номинал согласующего резистора. Хотя, в силу допустимых отклонений в кабеле и резисторе, некоторое отражение неизбежно, значительные расхождения могут вызвать отражения, достаточно большие для того, чтобы привести к ошибкам в данных. См. рисунок 5.




Рис. 5. Используя схему, показанную на верхнем рисунке, сигнал слева был получен с RS485, нагруженным на 120-омную витую пару, и 54-омным согласующим резистором. Сигнал справа был получен при корректном согласовании с помощью 120-омного резистора.

Помня об этом, важно обеспечить максимально-возможную близость значений сопротивления согласующего резистора и волнового сопротивления. Место установки согласующего резистора так-же очень важно. Согласующие резисторы должны всегда размещаться на дальних концах кабеля.


Максимальное число передатчиков и приемников в сети

Простейшая сеть на основе RS-485 состоит из одного передатчика и одного приемника. Хотя это и полезно в ряде приложении, но RS-485 привносит большую гибкость, разрешая более одного приемника и передатчика на одной витой паре. Допустимый максимум зависит от того, насколько каждое из устройств загружает систему.

В идеальном мире, все приемники и неактивные передатчики будут иметь бесконечный импеданс и никогда не будут нагружать систему. В реальном мире, однако, так не бывает. Каждый приемник, подключенный к сети и все неактивные передатчики увеличивают нагрузку. Чтобы помочь разработчику сети на основе RS-485 выяснить, сколько устройств могут быть добавлены к сети, была создана гипотетическая единица, называемая "единичная нагрузка (unit load)". Все устройства, которые подключаются к сети RS-485, должны характеризоваться отношением множителей или долей единичной нагрузки. Два примера - MAX3485, который специфицирован как 1 единичная нагрузка, и MAX487, который специфицирован как 1/4 единичной нагрузки. Максимальное число единичных нагрузок на витой паре (принимая, что мы имеем дело с должным образом согласованным кабелем, имеющим волновое сопротивление 120 Ом или больше) - 32. Для приведенных выше примеров это означает, что в одну сеть могут быть включены до 32 устройств MAX3485 или до 128 MAX487.

Если говорить о контроллерах Segnetics, то они являются единичной нагрузкой для сети. Т.е. допустимое количество контроллеров в сети равно 32.


Примеры правильных сетей

Вооружившись приведенной выше информацией, мы готовы разработать некоторые сети на основе RS-485. Вот несколько простых примеров.


Два приемопередатчика

На рисунке 6 представлена сеть с двумя приемопередатчиками.



Рис. 6. Сеть RS-485 с двумя приемопередатчиками.


Несколько приемопередатчиков

На рисунке 7 представлена сеть с несколькими приемопередатчиками. Здесь важно, чтобы расстояния от витой пары до приемников были как можно короче. В контроллерах Segnetics это расстояние минимально и измеряется миллиметрами.



Рис. 7. Сеть RS-485 с несколькими приемопередатчиками.


Примеры неправильных сетей

Ниже представлены примеры неправильно сконфигурированных систем. В каждом примере сравнивается форма сигнала, полученного от некорректно разработанной сети, с формой сигнала, полученного от должным образом разработанной системы. Форма сигнала измерялась дифференциально в точках A и B (A-B).


Несогласованная сеть

В этом примере, на концах витой пары отсутствуют согласующие резисторы. Поскольку сигнал распространяется от источника, он сталкивается с открытой цепью на конце кабеля. Это приводит к рассогласованию импедансов, вызывая отражение. В случае открытой цепи (как показано ниже), вся энергия отражается назад к источнику, вызывая сильное искажение формы сигнала.



Рис. 8. Несогласованная сеть RS-485 (вверху) и ее итоговая форма сигнала (слева) по сравнению с сигналом, полученным на правильно согласованной сети (справа).


Неправильное расположение терминатора

На рисунке 9 согласующий резистор (терминатор) присутствует, но его размещение отличается от дальнего конца кабеля. Поскольку сигнал распространяется от источника, он сталкивается с двумя рассогласованиями импеданса. Первое встречается на согласующем резисторе. Даже при том, что резистор согласован с волновым сопротивлением кабеля, есть еще кабель за резистором. Этот дополнительный кабель вызывает рассогласование, а значит и отражение сигнала. Второе рассогласование, это конец несогласованного кабеля, ведет к дополнительным отражениям.



Рис. 9. Сеть RS-485 с неправильно размещенным согласующим резистором (верхний рисунок) и ее итоговая форма сигнала (слева) по сравнению с сигналом, полученным на правильно согласованной сети (справа).


Составные кабели

На рисунке 10 имеется целый ряд проблем с организацией межсоединений. Первая проблема заключается в том, что драйверы RS-485 разработаны для управления только одной, правильным образом согласованной, витой парой. Здесь же каждый передатчик управляет четырьмя параллельными витыми парами. Это означает, что требуемые минимальные логические уровни не могут гарантироваться. В дополнение к тяжелой нагрузке, имеется рассогласование импедансов в точке, где соединяются несколько кабелей. Рассогласование импедансов в очередной раз означает отражения и, как следствие, искажение сигнала.



Рис. 10. Сеть RS-485, некорректно использующая несколько витых пар.


Длинные ответвители

На рисунке 11, кабель корректно согласован и передатчик нагружен только на одну витую пару; однако сегмент провода в точке подключения (ответвитель - stub) приемника чрезмерно длинный. Длинные ответвители вызывают значительное рассогласование импедансов и, таким образом, отражение сигнала. Все ответвители должны быть как можно короче.



Рис. 11. Сеть RS-485 использующая 3-метровый ответвитель (рисунок сверху) и ее итоговый сигнал (слева) по сравнению с сигналом, полученным с коротким ответвлением.


Защита устройств от перенапряжений в линии связи.

Разность потенциалов между проводниками линии и между линией и "землей" приемопередатчика, как правило, не должна выходить за пределы -7...+12 В. Следовательно, может потребоваться защита от разности потенциалов между "землями" и от перенапряжений из-за замыкания на высоковольтные цепи.


Разность потенциалов между "землями".

При организации сети на основе интерфейса RS-485 следует учитывать неявное присутствие третьего проводника - "земли". Ведь все приемопередатчики имеют питание и "землю". Если устройства расположены недалеко от начального источника питания, то разность потенциалов между "землями" устройств в сети невелика. Но если устройства находятся далеко друг от друга и получают местное питание, то между их "землями" может оказаться существенная разность потенциалов. Возможные последствия - выход из строя приемопередатчика, а то и всего устройства. В таких случаях следует применять гальваническую развязку или дренажный провод.

Гальваническая развязка линии и устройств осуществляется опторазвязкой цифровых сигналов с организацией изолированного питания микросхем приемопередатчиков. Тогда вместе с дифференциальными проводниками прокладываются провод изолированной "земли" (сигнальной "земли"). Для того, чтобы снять ненужный наведённый потенциал с сигнальной "земли", рекомендуется объединить её с "землёй" питания или специальной клеммой "нулевого потенциала" (GND) каждого устройства через какое-нибудь большое сопротивление (от сотен килоом до единиц мегаом). Если использовать меньшее сопротивление, можно свести на нет все преимущества опторазвязанной линии связи.



Рис. 12а. Выравнивание потенциалов в сети RS-485, используя провод изолированной "земли".


Дренажный провод - провод, прокладываемый вместе с витой парой и соединяющий "земли" удаленных устройств, не имеющих гальванической развязки приёмопередатчиков. Через этот провод уравниваются потенциалы "земель" таких устройств. При включении устройства в линию дренажный провод следует подсоединять первым, а при отключении - отсоединять последним. Для ограничения тока через дренажный провод, его заземляют через резистор в 100 Ом мощностью 0.5 Ватт.



Рис. 12б. Выравнивание потенциалов в сети RS-485, используя отдельный "дренажный" провод.


Замыкание на высоковольтные цепи.

Если существует опасность попадания на линию или одну из местных "земель" высокого напряжения, применяют опторазвязку или шунтирующие ограничители напряжения. А лучше и то и другое.

По состоянию на весну 2009 года, в контроллерах Segnetics опторазвязка присутствует только у контроллера SMH2010, оснащённого дополнительным портом RS485 (модификации SMH2010C-ххх2). Основные порты RS485 контроллеров Pixel и SMH2010 не имеют опторазвязки. Однако, любой тип портов на контроллерах имеет встроенные шунтирующие ограничители напряжения.

Напряжение пробоя опторазвязанного интерфейса составляет сотни и даже тысячи вольт. Это хорошо защищает устройство от перенапряжения, общего для всех проводников линии. Однако, при дифференциальных перенапряжениях, когда высокий потенциал оказывается на одном из проводников, сам приемопередатчик будет поврежден.

Для защиты от перенапряжений все проводники линии, включая изолированный общий, шунтируются на локальные "земли" при помощи ограничителей напряжения. Это полупроводниковые ограничители напряжения. При наличии в линии напряжения выше порогового их сопротивление резко падает, и они шунтируют линию.

Защита ограничителями напряжения действенна при кратковременных перенапряжениях. При длительных - токи короткого замыкания могут вывести ограничители из строя, и устройства на линии окажутся без защиты.

Если кабель подключен к контроллеру через плавкие предохранители, как показано на рисунке 13, то предохранители сгорают раньше, чем порт или его защита успевают получить какие-либо повреждения.



Рис. 13. Защита контроллера от перенапряжений в сети, используя предохранители.


Дополнительные меры защиты от помех.


Диагностика. Если есть возможность выбора маршрута прокладки кабеля с замером уровня помех - не стоит ей пренебрегать. Даже если программная коррекция ошибок успешно справляется со сбоями, нужно сделать все, чтобы физически снизить уровень помех в линии. Полезно предусмотреть в программе диагностический режим, в котором накапливалась бы статистика сбоев, отрабатываемых программной коррекцией (провал по контрольной сумме или тайм-ауту, рисунок 14). Если сбоев слишком много, желательно поработать над поиском и устранением их причины. Снижение скорости связи (бодрейта) во многих случаях повышает помехоустойчивость. Не имеет смысла устанавливать скорость обмена больше, чем необходимо для нормальной работы системы, если только не требуется запас на модификацию.



Рис. 14. Блок диагностики сети, наглядно отражающий типы происходящих ошибок.


Прокладка кабеля. По возможности не следует проводить витую пару вдоль силовых кабелей, тем более в общей оплетке, так как существует опасность наводок от силовых токов через взаимную индуктивность. Силовое оборудование, коммутирующее большие токи, также является источником помех. Некачественная витая пара с асимметричными характеристиками проводников - еще один источник проблем. Чем меньше шаг витой пары (чаще перевиты провода) - тем лучше. Даже если не применяется опторазвязанная линия или дренаж, стоит сразу провести кабель с запасной витой парой - на случай, если произойдет обрыв первой или все же понадобится провести сигнальную землю. Также не рекомендуется проводить несколько линий связи в одном кабеле. Таким примером являются кабели типа STP-5 и UTP5, имеющие несколько витых пар внутри одного кабеля. В этом случае нужно использовать ровно столько кабелей, сколько линий связи вы хотите использовать. Кабели лучше использовать экранированные, это улучшит помехозащищённость линий связи друг от друга.


Экранирование и заземление. В промышленных условиях, тяжелых в плане электромагнитного шума, рекомендуется применять экранированный кабель с витой парой. Экран, охватывающий проводники линии, защищает их от паразитных емкостных связей и внешних магнитных полей. Экран следует заземлять только в одной из крайних точек линии. Заземление в нескольких точках недопустимо: из-за разности потенциалов местных "земель" по экрану могут протекать существенные токи, которые будут создавать наводки на сигнальные проводники. Для защиты от радиопомех рекомендуется дополнительно включать в нескольких местах между экраном и заземлением специальные высокочастотные конденсаторы емкостью 1...10 нФ.


Индуктивные фильтры. Если в линию все же попадают высокочастотные помехи, их можно отсеять индуктивными фильтрами. Существуют специальные индуктивные фильтры, предназначенные для подавления высокочастотных помех в линиях связи. Они последовательно включаются в линию непосредственно у приемников. Например, B82790-S**** фирмы Epcos, выполненный в виде четырехполюсника, через который витая пара подсоединяется к приемнику (Рисунок 15).



Рис. 15. Защита контроллера от высокочастотных помех в сети, используя индуктивные фильтры.


__________________
Добро всегда побеждает зло. Кто победил - тот и добрый.

Последний раз редактировалось Arsie, 07.12.2017 в 12:53
Arsie вне форума   Ответить с цитированием
Старый 31.03.2009, 15:29   #2
Arsie
Сотрудник Segnetics
 
Аватара для Arsie
 
Регистрация: Jan 2006
Адрес: Russia, SPb
Сообщения: 12 691
Благодарил(а): 3 раз(а)
Поблагодарили: 192 раз(а) в 185 сообщениях
По умолчанию Ответ: правильная разводка сетей Rs-485

Всё, теоресиссьскую часть закончил, потом добавлю и чисто практическую на примере именно наших контроллеров.

Если кто эту статью уже просматривал, жмите Ctrl+F5, чтобы полностью обновить страницу. Там текст и картинки изменялись мульён раз...


__________________
Добро всегда побеждает зло. Кто победил - тот и добрый.
Arsie вне форума   Ответить с цитированием
Старый 31.03.2009, 15:47   #3
lau
Senior Member
 
Регистрация: Jul 2006
Сообщения: 176
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях
По умолчанию Ответ: правильная разводка сетей Rs-485

По поводу длинных ответвителей.

Немаловажным будет включить в "практическую часть" и такой момент.

Если в линию RS-485 вставляются предохранители для защиты порта, то обычно это предохранители на DIN-рейку, а поскольку SMH зачастую крепится на дверь шкафа, то уже не выдерживаются требования к длинам ответвителей, поскольку длинна не менее 30 см.

Дайте также ссылку на предохранители и корпуса их носителей не требующих пайки в линию RS-485 с креплением прямо на провод (если таки есть).
lau вне форума   Ответить с цитированием
Старый 01.04.2009, 14:21   #4
Arsie
Сотрудник Segnetics
 
Аватара для Arsie
 
Регистрация: Jan 2006
Адрес: Russia, SPb
Сообщения: 12 691
Благодарил(а): 3 раз(а)
Поблагодарили: 192 раз(а) в 185 сообщениях
Lightbulb Практика разводки сетей RS-485

А эту статью я уже сочиняю сам (30 марта 2009 года, Евдокимович Арсений)


Практика разводки сетей RS-485


Цель настоящей статьи - предоставить базовые понятия по выбору элементов соединений для сетей на основе RS-485.


Кабель

Кабели, по которым осуществляется передача данных, могут быть совершенно разными. Это могут быть отдельные провода, витые пары различных типов: экранированные и неэкранированные. Однако, чем ближе применяемый кабель к рекомендациям, данных в предыдущей части статьи, тем больше вероятность, что построенная вами сеть будет функционировать быстро и надёжно.


Обычные провода. Если вы используете контроллеры Segnetics, то вы уже наверняка создавали сеть простейшего вида. Она идёт вразрез со всеми рекомендациями, но работает довольно таки устойчиво и на максимальной скорости. Эта сеть была создана вами для загрузки программы и соединяла конвертер, подключенный к компьютеру с контроллером (Рисунок 1).




Рис. 1. Простейший кабель - два обычных провода. Для связи на расстояниях до 10 метров нет ничего предосудительного в их использовании даже без согласующих резисторов и общего провода.

Однако, не стоит считать, что на малых расстояниях (например, внутри щита) совсем не нужно обращать внимание на разводку сети. Если контроллеры имеют разные источники питания, то дренажный провод будет совсем не лишним. Рано или поздно это обязательно пригодится! Другое дело, что предохранители и токоограничивающие резисторы скорее всего будут лишней тратой и сил и денег.


Витая пара. Несмотря на то, что RS-485 может успешно осуществлять передачу с использованием обычных одиночных проводов, он должен использоваться с проводкой, обычно называемой "витая пара".




Рис. 2. Витая пара для больших токов.




Рис. 3. Витая пара для передачи видеосигнала.




Рис. 4. Всем знакомые "компьютерные" витые пары (слева направо): UTP, FTP и STP.


Любая витая пара лучше, чем два одиночных провода, но параметры этих витых пар далеки от рекомендуемых. Это не позволяет организовывать протяженные устойчивые сети на базе RS485.

Например, силовая пара не имеет экранирования и определённого волнового сопротивления. Однако, большое сечение проводников и высокая устойчивость к излому, позволяет использовать её в высоконагруженных (большое количество контроллеров) сетях малой протяжённости (десятки метров).

Видеокабель характеризуется малым затуханием сигнала и прекрасной изоляцией. Но имеет волновое сопротивление всего 75 ом и поэтому высоконагруженную сеть на его базе построить не удастся. Однако, если в проводке здания такой свободный кабель уже присутствует, то для связи на сотню-другую метров между парой-тройкой контроллеров и компьютером он вполне сгодится.

Компьютерные витые пары, кроме своей откровенной дешевизны и большой вероятности, что они уже наверняка проложены в проводке здания, отличаются большим электрическим сопротивлением проводников, обусловленным их малым сечением. Это накладывает ограничение на общую нагрузку в сети. При этом волновое сопротивление кабеля близко к 100 Омам, что является неплохим показателем. На таком кабеле вполне достижимы расстояния в 300-400 метров между двумя контроллерами или контроллером и компьютером. При увеличении количества контроллеров в сети дальность связи падает - сказывается малое сечение проводников.

При использовании "компьютерных" или видеокабелей знаковым признаком перегрузки сети является всякое пропадание связи при добавлении в сеть ещё одного контроллера. Знаковым признаком превышения допустимой длины кабеля является отсутствие связи между самыми дальними контроллерами в сети, но связь между более ближними контроллерами при этом функционирует устойчиво и без замечаний.

Применение специализированного кабеля во многих простейших случаях обойдётся в гораздо большие деньги, не имея при этом никаких веских обоснований, кроме как "так положено по стандарту". Но и устойчивость сети такие кабели дадут в разы, а то и на порядки большую.


Витая пара для RS485. Специализированные кабели можно поискать в интернете в любой поисковой машине по запросу "кабель eia-485": Поискать в Рэмблере

Вот неполный список специализированных кабелей, которые легко найти за несколько минут:

КИПЭВ Nx2×0,6
КИПЭП Nx2×0,6
КИПЭВнг-LS Nх2х0,6
КИПЭВКГ и КИПЭПКГ Nx2×0,6
КИПЭВКГнг-LS Nх2х0,6
КИПЭВКВ и КИПЭПКП Nx2×0,60
КИПЭВКВнг-LS Nх2х0,60
КИПЭВБВ и КИПЭПБП Nx2×0,60
КИПЭВБВнг-LS Nх2х0,6
КИПвЭВ Nx2×0,78
КИПвЭП Nx2×0,78
КИПвЭВнг-LS Nх2х0,78
КИПвЭВКГ и КИПвЭПКГ Nx2×0,78
КИПвЭВКГнг-LS Nх2х0,78
КИПвЭВКВ и КИПвЭПКП Nx2×0,78
КИПвЭВКВнг-LS Nх2х0,78
КИПвЭВБВ и КИПвЭПБП Nx2×0,78
КИПвЭВБВнг-LS Nх2х0,78


Применение специализированного кабеля позволит построить гарантированно беспроблемную и работающую сеть передачи данных на базе любых устройств, использующих RS485.



Согласующие резисторы

Согласующий резистор - это просто резистор, который установлен на крайних концах кабеля (Рис. 5). В идеале, сопротивление согласующего резистора равно волновому сопротивлению кабеля.


Рис 5. Согласующие резисторы должны иметь сопротивление, равное волновому сопротивлению витой пары и должны размещаться на дальних концах кабеля.

Если сопротивление согласующих резисторов не равно волновому сопротивлению кабеля, произойдет отражение, т.е. сигнал вернется по кабелю обратно. Значительные расхождения могут вызвать отражения, достаточно большие для того, чтобы привести к ошибкам в данных.

Контроллеры Segnetics имеют встроенные согласующие резисторы (так называемые "терминаторы" - такое название дано им потому, что они уничтожают рассогласование). Номинал согласующих резисторов, установленных в контроллере равен 120 омам. В заводской настройке контроллера согласующий резистор отключен. При необходимости, его можно включить, просто установив нужную перемычку:




Рис. 6. Расположение перемычек в контроллере SMH2010.





Рис. 7. Расположение перемычки в контроллере Pixel.


Внимание! Конвертеры USB<->RS485 или RS232<->RS485 зачастую не имеют встроенных согласующих резисторов! Поэтому нужно использовать внешний согласующий резистор, который подключается напрямую к клеммам конвертера:




Рис. 8. Использование внешнего сопротивления для согласования кабеля.



Максимальное число передатчиков и приемников в сети


Простейшая сеть на основе RS-485 состоит из одного управляющего устройства (например, контроллер) и одного управляемого (например, преобразователь частоты). Расстояние между ними редко превышает десять метров.

Более сложные сети имеют, кроме управляющего устройства, ещё несколько управляемых. В этом случае сеть имеет не очень большую протяжённость (максимум десятки метров) и имеет стабильные условия функционирования. Под стабильностью условий подразумевается, что все устройства сгруппированы на довольно-таки маленькой площади (внутри шкафа или два-три рядом расположенных шкафа) и в процессе эксплуатации оборудования отсутствуют такие неожиданности, как неумелое расположение силовых кабелей и оборудования монтажниками сторонних организаций.




Рис. 9. Пример локальной распределённой системы управления.


Самую большую сложность имеют сети, использующиеся для диспетчеризации. Как правило они совмещают максимальную протяжённость и большое количество опрашиваемых устройств, размещённых по всему зданию.

В этом случае легко достигнуть предела нагрузочной способности сети: 31 шкаф управления с одной стороны и конвертер с компьютером с другой стороны.

Кроме этого, не всегда достаточно и допустимой длины сети (1000 метров).

И, наконец, появляется проблема пропускной способности сети.



Сети диспетчеризации


Как упоминалось выше, при создании высоконагруженной и протяжённой сети возникает четыре проблемы:

1) Большая протяжённость сети.

2) Большое количество устройств в сети.

3) Высокий уровень помех в сети.

4) Ограниченная пропускная способность сети.


При этом, последняя проблема всегда является следствием первых трёх.


Большая протяжённость сети. Стандартом RS-485 общая длина линии связи ограничена 1000 метрами. Обойти это ограничение собственными силами контроллеров невозможно (в пределах поставленной задачи).

Однако, существуют специальные усилители сигналов RS-485. Они называются "Повторители" или "Репитерами" (Repeater). Их назначение состоит в том, чтобы ретранслировать все сигналы, проходящие по сети.

Таким образом, подключив в компьютеру, например, 10 шкафов управления на расстоянии 500 метров, подключаем к концу полученной сети повторитель и получаем ещё 1000 метров допустимой длины! Таким образом, устанавливая повторители, сеть можно наращивать до довольно-таки больших расстояний (десятки километров).




Рис. 10. Пример увеличения дальности связи до 2 км за счёт использования повторителя.



Большое количество устройств в сети. Стандартом RS-485 нагрузочная способность сети ограничена 32-мя устройствами. Т.е. это компьютер + 31 шкаф управления. Обойти это ограничение собственными силами контроллеров невозможно (опять же, в пределах поставленной задачи).

Повторители решают и эту проблему. Сеть может состоять из множества сегментов: компьютер, 10 шкафов управления, повторитель, ещё 10 шкафов. И ещё и ещё...

Нужно только обязательно помнить, что повторитель такое же устройство, как и контроллер: он нагружает сеть и для него существуют все правила подключения, которые описывает стандарт RS-485.


Высокий уровень помех в сети. Повторители, кроме усиления сигнала, становятся преградой для многих видов помех. А повторители с опторазвязкой формируют электрически изолированные друг от друга сегменты одной сети. В этом случае даже кабели, применяемые в сегментах, могут быть с различными характеристиками!

Но с помехами внутри сегмента они бороться не могут. С этим уже придётся справляться как проектировщику (закладывая в проект оптимальные типы кабелей и трассы их прокладки), так и наладчику (выбирая правильную точку заземления экрана кабеля и подбирая нужную скорость передачи данных в сети).


Ограниченная пропускная способность сети.

При использовании Modbus-RTU (мастер по очереди опрашивает слейвы), время полного опроса всей системы пропорционально количеству устройств. Например, если опрос занимает передачу десятка байт туда и обратно, на скорости 9600 это займет 20 миллисекунд. Немного? А теперь умножьте на 256 – получите 5 секунд. Если для пожарной системы это еще может быть приемлемо, то для системы контроля доступа, пожалуй, тяжело найти клиента, готового ждать 5 секунд после поднесения карты. Многие за это время выломают дверь и еще и настучат по голове тому, кто такую систему установил.

Поэтому, планируя большую и разветвлённую сеть, обязательно просчитывайте трафик и частоту опроса в этой сети. Что толку считывать 10 раз в секунду показания датчика наружной температуры, если достаточно одного раза за 10 минут. И это касается абсолютно любой переменной, "путешествующей" в сети.


Длинные линии связи. Подбор согласующего резистора и скорости обмена.

На практике номинал согласующего резистора (терминатора) может выбираться и бóльшего номинала, чем волновое сопротивление кабеля, поскольку омическое сопротивление того же кабеля может оказаться настолько велико, что амплитуда сигнала на приёмной стороне окажется слишком мала для устойчивого приёма. В этом случае ищут компромисс между резонансными и амплитудными искажениями сигнала, уменьшая скорость интерфейса и увеличивая номинал резистора. На скоростях 9600 бит/с и ниже волновые, резонансные явления в масштабах, способных ухудшить качество связи, не проявляются, и вопроса согласования линии не возникает. Даже более того, при низких скоростях передачи (менее 9600 бит/с) терминальный резистор не улучшает, а ухудшает надежность передачи в длинных линиях связи.

Ещё один источник искажения формы сигналов при передаче через витую пару — разная скорость распространения высокочастотного и низкочастотного сигнала (высокочастотная составляющая распространяется по витой паре несколько быстрее), что приводит к искажению формы сигнала при высоких скоростях передачи.




==============================================

Статья дописана до этого момента. Продолжение следует!




Неправильное расположение терминатора

На рисунке 9 согласующий резистор (терминатор) присутствует, но его размещение отличается от дальнего конца кабеля. Поскольку сигнал распространяется от источника, он сталкивается с двумя рассогласованиями импеданса. Первое встречается на согласующем резисторе. Даже при том, что резистор согласован с волновым сопротивлением кабеля, есть еще кабель за резистором. Этот дополнительный кабель вызывает рассогласование, а значит и отражение сигнала. Второе рассогласование, это конец несогласованного кабеля, ведет к дополнительным отражениям.



Рис. 9. Сеть RS-485 с неправильно размещенным согласующим резистором (верхний рисунок) и ее итоговая форма сигнала (слева) по сравнению с сигналом, полученным на правильно согласованной сети (справа).


Длинные ответвители

На рисунке 11, кабель корректно согласован и передатчик нагружен только на одну витую пару; однако сегмент провода в точке подключения (ответвитель - stub) приемника чрезмерно длинный. Длинные ответвители вызывают значительное рассогласование импедансов и, таким образом, отражение сигнала. Все ответвители должны быть как можно короче.



Рис. 11. Сеть RS-485 использующая 3-метровый ответвитель (рисунок сверху) и ее итоговый сигнал (слева) по сравнению с сигналом, полученным с коротким ответвлением.


Защита устройств от перенапряжений в линии связи.

Разность потенциалов между проводниками линии и между линией и "землей" приемопередатчика, как правило, не должна выходить за пределы -7...+12 В. Следовательно, может потребоваться защита от разности потенциалов между "землями" и от перенапряжений из-за замыкания на высоковольтные цепи.


Разность потенциалов между "землями".

При организации сети на основе интерфейса RS-485 следует учитывать неявное присутствие третьего проводника - "земли". Ведь все приемопередатчики имеют питание и "землю". Если устройства расположены недалеко от начального источника питания, то разность потенциалов между "землями" устройств в сети невелика. Но если устройства находятся далеко друг от друга и получают местное питание, то между их "землями" может оказаться существенная разность потенциалов. Возможные последствия - выход из строя приемопередатчика, а то и всего устройства. В таких случаях следует применять гальваническую развязку или дренажный провод.

Гальваническая развязка линии и устройств осуществляется опторазвязкой цифровых сигналов с организацией изолированного питания микросхем приемопередатчиков. Тогда вместе с дифференциальными проводниками прокладываются провод изолированной "земли" (сигнальной "земли"). Для того, чтобы снять ненужный наведённый потенциал с сигнальной "земли", рекомендуется объединить её с "землёй" питания или специальной клеммой "нулевого потенциала" (GND) каждого устройства через какое-нибудь большое сопротивление (от сотен килоом до единиц мегаом). Если использовать меньшее сопротивление, можно свести на нет все преимущества опторазвязанной линии связи.



Рис. 12а. Выравнивание потенциалов в сети RS-485, используя провод изолированной "земли".


Дренажный провод - провод, прокладываемый вместе с витой парой и соединяющий "земли" удаленных устройств, не имеющих гальванической развязки приёмопередатчиков. Через этот провод уравниваются потенциалы "земель" таких устройств. При включении устройства в линию дренажный провод следует подсоединять первым, а при отключении - отсоединять последним. Для ограничения тока через дренажный провод, его заземляют через резистор в 100 Ом мощностью 0.5 Ватт.



Рис. 12б. Выравнивание потенциалов в сети RS-485, используя отдельный "дренажный" провод.


Замыкание на высоковольтные цепи.

Если существует опасность попадания на линию или одну из местных "земель" высокого напряжения, применяют опторазвязку или шунтирующие ограничители напряжения. А лучше и то и другое.

По состоянию на весну 2009 года, в контроллерах Segnetics опторазвязка присутствует только у контроллера SMH2010, оснащённого дополнительным портом RS485 (модификации SMH2010C-ххх2). Основные порты RS485 контроллеров Pixel и SMH2010 не имеют опторазвязки. Однако, любой тип портов на контроллерах имеет встроенные шунтирующие ограничители напряжения.

Напряжение пробоя опторазвязанного интерфейса составляет сотни и даже тысячи вольт. Это хорошо защищает устройство от перенапряжения, общего для всех проводников линии. Однако, при дифференциальных перенапряжениях, когда высокий потенциал оказывается на одном из проводников, сам приемопередатчик будет поврежден.

Для защиты от перенапряжений все проводники линии, включая изолированный общий, шунтируются на локальные "земли" при помощи ограничителей напряжения. Это полупроводниковые ограничители напряжения. При наличии в линии напряжения выше порогового их сопротивление резко падает, и они шунтируют линию.

Защита ограничителями напряжения действенна при кратковременных перенапряжениях. При длительных - токи короткого замыкания могут вывести ограничители из строя, и устройства на линии окажутся без защиты.

Если кабель подключен к контроллеру через плавкие предохранители, как показано на рисунке 13, то предохранители сгорают раньше, чем порт или его защита успевают получить какие-либо повреждения.



Рис. 13. Защита контроллера от перенапряжений в сети, используя предохранители.


Дополнительные меры защиты от помех.


Диагностика. Если есть возможность выбора маршрута прокладки кабеля с замером уровня помех - не стоит ей пренебрегать. Даже если программная коррекция ошибок успешно справляется со сбоями, нужно сделать все, чтобы физически снизить уровень помех в линии. Полезно предусмотреть в программе диагностический режим, в котором накапливалась бы статистика сбоев, отрабатываемых программной коррекцией (провал по контрольной сумме или тайм-ауту, рисунок 14). Если сбоев слишком много, желательно поработать над поиском и устранением их причины. Снижение скорости связи (бодрейта) во многих случаях повышает помехоустойчивость. Не имеет смысла устанавливать скорость обмена больше, чем необходимо для нормальной работы системы, если только не требуется запас на модификацию.



Рис. 14. Блок диагностики сети, наглядно отражающий типы происходящих ошибок.


Прокладка кабеля. По возможности не следует проводить витую пару вдоль силовых кабелей, тем более в общей оплетке, так как существует опасность наводок от силовых токов через взаимную индуктивность. Силовое оборудование, коммутирующее большие токи, также является источником помех. Некачественная витая пара с асимметричными характеристиками проводников - еще один источник проблем. Чем меньше шаг витой пары (чаще перевиты провода) - тем лучше. Даже если не применяется опторазвязанная линия или дренаж, стоит сразу провести кабель с запасной витой парой - на случай, если произойдет обрыв первой или все же понадобится провести сигнальную землю. Также не рекомендуется проводить несколько линий связи в одном кабеле. Таким примером являются кабели типа STP-5 и UTP5, имеющие несколько витых пар внутри одного кабеля. В этом случае нужно использовать ровно столько кабелей, сколько линий связи вы хотите использовать. Кабели лучше использовать экранированные, это улучшит помехозащищённость линий связи друг от друга.


Экранирование и заземление. В промышленных условиях, тяжелых в плане электромагнитного шума, рекомендуется применять экранированный кабель с витой парой. Экран, охватывающий проводники линии, защищает их от паразитных емкостных связей и внешних магнитных полей. Экран следует заземлять только в одной из крайних точек линии. Заземление в нескольких точках недопустимо: из-за разности потенциалов местных "земель" по экрану могут протекать существенные токи, которые будут создавать наводки на сигнальные проводники. Для защиты от радиопомех рекомендуется дополнительно включать в нескольких местах между экраном и заземлением специальные высокочастотные конденсаторы емкостью 1...10 нФ.


__________________
Добро всегда побеждает зло. Кто победил - тот и добрый.

Последний раз редактировалось Arsie, 07.12.2017 в 12:55
Arsie вне форума   Ответить с цитированием
Благодарность от:
Старый 02.04.2009, 19:52   #5
lau
Senior Member
 
Регистрация: Jul 2006
Сообщения: 176
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

Было бы совсем не лишним, чтобы практики поделились марками кабелей использванными ими именно для "длинных" сетей.
Т.е. марка кабеля позволившего создать сегмент сети длиной более 600м с количеством узлов хотя бы 10, а лучше более. Какие при этом дополнительные фичи были использованы (экран, заземление экрана, шунтирующие регулируемые резисторы для точно подстройки под волновое сопротивление, прочее).
lau вне форума   Ответить с цитированием
Старый 03.04.2009, 10:17   #6
Arsie
Сотрудник Segnetics
 
Аватара для Arsie
 
Регистрация: Jan 2006
Адрес: Russia, SPb
Сообщения: 12 691
Благодарил(а): 3 раз(а)
Поблагодарили: 192 раз(а) в 185 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

Пожалуйста, имейте терпение. Дождитесь окончания процесса


__________________
Добро всегда побеждает зло. Кто победил - тот и добрый.
Arsie вне форума   Ответить с цитированием
Старый 03.04.2009, 12:38   #7
lau
Senior Member
 
Регистрация: Jul 2006
Сообщения: 176
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

это не "нетерпение", а пожелание
lau вне форума   Ответить с цитированием
Старый 30.04.2009, 17:01   #8
vladun
Senior Member
 
Регистрация: Feb 2007
Сообщения: 174
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

и все-таки из написанного непонятно нужен терминатор при прямой связи двух устройств или нет ? Если нужен, то почему с завода он:
Цитата В заводской настройке контроллера согласующий резистор отключен. При необходимости, его можно включить, просто установив нужную перемычку
?
Смысл его отключать вообще когда либо ?
vladun вне форума   Ответить с цитированием
Старый 01.05.2009, 08:46   #9
AlexG
Senior Member
 
Регистрация: Jan 2006
Сообщения: 172
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

У нас SMH не связывался с Altivar 31 при подключенном терминаторе. Приходится в каждый раз выяснять опытными путем, помогает терминатор или мешает. Да связь далеко не всегда между двумя устройствами, а терминаторы должны быть только в начале и в конце линии.
AlexG вне форума   Ответить с цитированием
Старый 04.05.2009, 10:31   #10
Arsie
Сотрудник Segnetics
 
Аватара для Arsie
 
Регистрация: Jan 2006
Адрес: Russia, SPb
Сообщения: 12 691
Благодарил(а): 3 раз(а)
Поблагодарили: 192 раз(а) в 185 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

Цитата
Сообщение от vladun
и все-таки из написанного непонятно нужен терминатор при прямой связи двух устройств или нет ? Если нужен, то почему с завода он:
?
Смысл его отключать вообще когда либо ?

Потому что неизвестно, в какой сети будет контроллер. А ответ на ваш первый вопрос содержится на рисунке №5.


__________________
Добро всегда побеждает зло. Кто победил - тот и добрый.
Arsie вне форума   Ответить с цитированием
Старый 04.05.2009, 15:13   #11
vladun
Senior Member
 
Регистрация: Feb 2007
Сообщения: 174
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

Ответвитель длиной 50 см может считаться "не длинным" ?
Про длинный все ясно (3 метра в статье), а вот с коротким...
vladun вне форума   Ответить с цитированием
Старый 04.05.2009, 16:22   #12
Arsie
Сотрудник Segnetics
 
Аватара для Arsie
 
Регистрация: Jan 2006
Адрес: Russia, SPb
Сообщения: 12 691
Благодарил(а): 3 раз(а)
Поблагодарили: 192 раз(а) в 185 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

Длина ответвлений должна быть равна нулю. А по возможности ещё меньше

Насколько я понимаю в колбасных обрезках, длина ответвления должна быть в несколько раз меньше, чем чем длина волны, бегающей по проводу. Но длину легко посчитать только для синусоиды. Здесь же в ходу высшие гармоники, т.к. переходы из 0 в 1 и обратно довольно-таки быстрые. Поэтому итоговые частоты наверняка могут достигать мегагерц, если не десятков мегагерц.

По моему опыту, ответвления в 10 см не приводили к ухудшению связи между нашими контроллерами.


__________________
Добро всегда побеждает зло. Кто победил - тот и добрый.
Arsie вне форума   Ответить с цитированием
Старый 04.05.2009, 18:43   #13
vladun
Senior Member
 
Регистрация: Feb 2007
Сообщения: 174
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

Можно их сделать на стороне контроллера ?, т.е. из контроллера выходит кабелек и прямо (через 10-15 см) в розетку на три гнезда, а оттуда по 3 слейвам (около 1.3 метра каждый шнурок)
vladun вне форума   Ответить с цитированием
Старый 04.05.2009, 20:36   #14
LordN
Senior Member
 
Регистрация: Dec 2007
Адрес: Томск
Сообщения: 2 431
Благодарил(а): 97 раз(а)
Поблагодарили: 41 раз(а) в 37 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

Цитата
Сообщение от vladun
Можно их сделать на стороне контроллера ?, т.е. из контроллера выходит кабелек и прямо (через 10-15 см) в розетку на три гнезда, а оттуда по 3 слейвам (около 1.3 метра каждый шнурок)
делайте шлейфом, не ошибётесь.


__________________
C уважением, LordN
LordN сейчас на форуме   Ответить с цитированием
Старый 05.05.2009, 10:55   #15
Arsie
Сотрудник Segnetics
 
Аватара для Arsie
 
Регистрация: Jan 2006
Адрес: Russia, SPb
Сообщения: 12 691
Благодарил(а): 3 раз(а)
Поблагодарили: 192 раз(а) в 185 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

Нет никакой разницы, где ответвление. Помехи рождаются в той точке, где это ответвление подключается к сети.


__________________
Добро всегда побеждает зло. Кто победил - тот и добрый.
Arsie вне форума   Ответить с цитированием
Старый 05.05.2009, 10:56   #16
vladun
Senior Member
 
Регистрация: Feb 2007
Сообщения: 174
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

да непросто получается...
как шлейфом сделать коннекторы с rj45 ?
vladun вне форума   Ответить с цитированием
Старый 05.05.2009, 12:15   #17
AlexG
Senior Member
 
Регистрация: Jan 2006
Сообщения: 172
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

у Шнайдера для таких целей специальные коробочки есть
AlexG вне форума   Ответить с цитированием
Старый 05.05.2009, 16:39   #18
vladun
Senior Member
 
Регистрация: Feb 2007
Сообщения: 174
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

Цитата:
Сообщение от Arsie
Нет никакой разницы, где ответвление. Помехи рождаются в той точке, где это ответвление подключается к сети.
о, это тот самый ответ, что я ждал!
спасибо
PS: а скорость передачи влияет на степень "паразитности" ответвлений ?
vladun вне форума   Ответить с цитированием
Старый 05.05.2009, 17:01   #19
Arsie
Сотрудник Segnetics
 
Аватара для Arsie
 
Регистрация: Jan 2006
Адрес: Russia, SPb
Сообщения: 12 691
Благодарил(а): 3 раз(а)
Поблагодарили: 192 раз(а) в 185 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

Смотря какой гармоникой вызываются помехи. Помочь может как уменьшение, так и увеличение скорости.


__________________
Добро всегда побеждает зло. Кто победил - тот и добрый.
Arsie вне форума   Ответить с цитированием
Старый 05.05.2009, 17:03   #20
Arsie
Сотрудник Segnetics
 
Аватара для Arsie
 
Регистрация: Jan 2006
Адрес: Russia, SPb
Сообщения: 12 691
Благодарил(а): 3 раз(а)
Поблагодарили: 192 раз(а) в 185 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

Делайте хвост сантиметра 3 и соединяйте обжимками. Как в квартирной проводке, только маленькими. Можно и наконечниками, только их заизолировать нужно.


__________________
Добро всегда побеждает зло. Кто победил - тот и добрый.
Arsie вне форума   Ответить с цитированием
Старый 05.05.2009, 22:54   #21
LordN
Senior Member
 
Регистрация: Dec 2007
Адрес: Томск
Сообщения: 2 431
Благодарил(а): 97 раз(а)
Поблагодарили: 41 раз(а) в 37 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

Цитата
Сообщение от vladun
да непросто получается...
как шлейфом сделать коннекторы с rj45 ?
мнэ.. а почему именно они, а не тот же МКЭШ? впрочем..
я хз как для дин-реечного исполнения, но вот есть такие запростецкие накладные настенные розетки с RJ-45. бывают с одним, бывают и с двумя.. но это уже не шлейф будет..


__________________
C уважением, LordN
LordN сейчас на форуме   Ответить с цитированием
Старый 06.05.2009, 00:01   #22
vladun
Senior Member
 
Регистрация: Feb 2007
Сообщения: 174
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

коллега, в альтиварах стоят RJ45, в контроллере RJ11 и неужто мне делать "скрутки" и другого выхода нет ?
vladun вне форума   Ответить с цитированием
Старый 06.05.2009, 00:44   #23
LordN
Senior Member
 
Регистрация: Dec 2007
Адрес: Томск
Сообщения: 2 431
Благодарил(а): 97 раз(а)
Поблагодарили: 41 раз(а) в 37 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

Цитата
Сообщение от vladun
коллега, в альтиварах стоят RJ45, в контроллере RJ11 и неужто мне делать "скрутки" и другого выхода нет ?
пару раз мне на глаза попадалась такая экзотика - папа RJ45 и на нём клемник под винт.. я все думал нахуа такое извращенье? теперь понятно..
даж и ни знаю что подсказать и где искать.. начать с каталогов типо RS, ELFA, порыться в буром медведе, ну може еще в чипе-дипе хотя это явно не их сортамент.. прософт, промэлектроника.. пройтись по эмбеддерским конфам, там народ всякий шляется, вдруг кто че видел..


__________________
C уважением, LordN
LordN сейчас на форуме   Ответить с цитированием
Старый 06.07.2009, 22:57   #24
LordN
Senior Member
 
Регистрация: Dec 2007
Адрес: Томск
Сообщения: 2 431
Благодарил(а): 97 раз(а)
Поблагодарили: 41 раз(а) в 37 сообщениях
По умолчанию Ответ: Правильная разводка сетей RS-485

http://www.exergia.info/Lightning/lightning2.htm

в коллекцию. пригодится кому-нить.. вот только "поднимите" её или перенесите в "корневой" топик


__________________
C уважением, LordN
LordN сейчас на форуме   Ответить с цитированием
Старый 08.07.2009, 13:30   #25
lau
Senior Member
 
Регистрация: Jul 2006
Сообщения: 176
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

У меня была ситуация, когда между мастером и слейвом (оба SMH) было 30-50 метров и подключение терминирующих резисторов не только не помогало, а наоборот мешало (связь отсутствовала)
lau вне форума   Ответить с цитированием
Старый 10.07.2009, 14:24   #26
Arsie
Сотрудник Segnetics
 
Аватара для Arsie
 
Регистрация: Jan 2006
Адрес: Russia, SPb
Сообщения: 12 691
Благодарил(а): 3 раз(а)
Поблагодарили: 192 раз(а) в 185 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

Явный признак большого сопротивления линии связи. Т.е. либо неправильный провод, либо бракованный, либо плохие контакты.


.


__________________
Добро всегда побеждает зло. Кто победил - тот и добрый.
Arsie вне форума   Ответить с цитированием
Старый 24.09.2009, 21:12   #27
vladun
Senior Member
 
Регистрация: Feb 2007
Сообщения: 174
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях
По умолчанию Ответ: Практика разводки сетей RS-485

Резюме моей "боли головной":
вывел из контроллера шнурок 25 см и оконцевав его воткнул в розетку-тройник для RJ11, а из нее (она уложена в перфокоробе рядом с контроллером) три конца длинной около 1 метра на три привода (ATV31HU40N4) в том же шкафу.
Результат - замечательный !
vladun вне форума   Ответить с цитированием
Старый 10.02.2011, 07:35   #28
ailcat
Senior Member
 
Аватара для ailcat
 
Регистрация: Oct 2010
Адрес: Москва
Сообщения: 392
Благодарил(а): 15 раз(а)
Поблагодарили: 2 раз(а) в 2 сообщениях
По умолчанию Ответ: Правильная разводка сетей RS-485

Вопросик по ПРАКТИКЕ разводки (корячится именно нижеописанный вариант):

в силу некоторых причин,
разводка RS-485 по установке выполнена обычными компьютерными патч-кордами UTP5e (в них RS-485, питание УВВ и питание датчиков разными парами),
а в непосредственно близости от клемм УВВ размещены спаренные комп.розетки CAT5e, от которых на клеммы УВВ идет витая пара длиной 5-6 см.

Вопросы:
1) критична ли установка терминаторов именно на клеммы УВВ, или достаточно все-таки установить их в розетках? (суммарная длина шины - в пределах 18 или 35 м, скорость обмена 115200, число УВВ 4 или 11).
2) возможна ли установка "распределенных терминаторов"? (дело в том, что часть УВВ находится на отъёмной, в зависимости от техпроцесса, консоли - соответственно, можно либо переткнуть терминатор в "розетку", из которой вынули кабель от консоли; либо использовать распределенный терминатор - т.е. иметь резистор как на крайнем устройстве самой консоли, так и на крайнем перед ней устройстве)
ailcat вне форума   Ответить с цитированием
Старый 10.02.2011, 09:56   #29
ujin
Senior Member
 
Аватара для ujin
 
Регистрация: May 2010
Адрес: Novosibirsk
Сообщения: 502
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили: 3 раз(а) в 3 сообщениях
По умолчанию Ответ: Правильная разводка сетей RS-485

Скачайте официальный документhttp://www.modbus.org/docs/Modbus_ov...line_V1_02.pdf
там все четко видно. Есть где-то у Сегтетикса документ Topology.pdf
там примерно то же самое, по крайней мере что касается терминаторов.
Терминаторы на концах линий нужны для, попростому говоря, устранения искажений сигнала. Искажения сигнала происходят везде, но в основном в шине особенно если она длинная. Поэтому задача правильно проложить двухпроводную шину, затем к этой шине присоединить до 127 приборов с возможно меньшими ответвлениями, устранить в ней искажения.
В вашем случае исходя из документации наиболее подходит следующий вариант: В концевых участках устанавливаете терминаторы в розетках (в концевом участке может стоять контроллер SMH c включенным терминатором), а в ответвлениях или устройствах ввода вывода не надо, так же и распределенный терминатор не нужен.
На практике может быть терминаторы вообще придется отключить, это выяснится при наладке.
Вариант некачественного монтажа я не рассматриваю там возможны разные и непредсказуемые чудеса.
ujin вне форума   Ответить с цитированием
Старый 10.02.2011, 13:29   #30
ailcat
Senior Member
 
Аватара для ailcat
 
Регистрация: Oct 2010
Адрес: Москва
Сообщения: 392
Благодарил(а): 15 раз(а)
Поблагодарили: 2 раз(а) в 2 сообщениях
По умолчанию Ответ: Правильная разводка сетей RS-485

Спасибо!
просто как-то сложилось, что потребностей в RS-485 раньше не было, так что о Модбасе я хорошо знаю только то, что ничего не знаю.
Ну а тут девайсина просто просит "сотвори меня с распределенными УВВ" (там получается вообще ОДИН шнурок витой пары вдоль установки, по которому и данные, и питание прекрасно кидаются)
ailcat вне форума   Ответить с цитированием
Ответ

Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете прикреплять файлы
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB code is Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Вкл.


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Разводка сети sarrier Связь с внешним миром 1 12.01.2016 12:22


Часовой пояс GMT +4, время: 08:59.


Версия vBulletin: 3.8.3
Copyright ©2000 - 2020, Jelsoft Enterprises Ltd.
Segnetics 2005 - 2020