Меню

Реле тока rs 485



Три ступени Bourns, включая TBU – защита RS-485 от импульсных перенапряжений

Сергей Сотников (КОМПЭЛ)

Порты популярнейшего интерфейса RS-485 могут эксплуатироваться в очень жестких электромагнитных условиях. Компания Bourns предлагает наиболее надежную трехступенчатую схему защиты RS-485 на базе быстродействующих газоразрядников, токовых предохранителей TBU и полупроводниковых супрессоров TVS.

Современные достижения в области технологий автоматизации, связанные с приходом четвертой промышленной революции, оказывают сильнейшее влияние на трансформацию промышленной, бытовой и потребительской электроники. Особенно бурное развитие и распространение получают такие инновационные технологии, как периферийные вычисления (Edge Computing), сбор и анализ «больших данных», а также интернет вещей (IoT). При этом построение современной системы промышленной автоматизации невозможно представить без огромного количества датчиков, измеряющих состояние и параметры основных узлов и исполнительных устройств. Требование поддерживать сбор, передачу и анализ большого объема данных от конечных устройств и датчиков является главным критерием достижения максимальной производительности технологических процессов. Во многих промышленных приложениях именно интерфейс RS-485 является связующим звеном, позволяющим решать эти задачи. В статье мы разберем вопросы принципов построения надежной и универсальной защиты данного интерфейса от переходных процессов и импульсных напряжений, присутствующих в реальных условиях эксплуатации, а также рассмотрим конкретное схемотехническое решение по защите на базе полупроводниковых предохранителей TBU.

Почему интерфейс RS-485 так популярен?

При проектировании надежной сети сбора и передачи данных, которая могла бы функционировать в жестких электромагнитных условиях промышленной или уличной среды, многие разработчики останавливают свой выбор именно на интерфейсе RS-485. Данный интерфейс, разработанный двумя крупными ассоциациями – Electronic Industries Alliance (EIA) и Telecommunications Industry Association (TIA), – обладает целым рядом конкурентных преимуществ. Он предлагает разработчикам высокую скорость передачи данных, длинную протяженность линий связи, а также хорошую устойчивость к электромагнитным помехам, наводкам и шумам. RS-485 может работать в двух режимах: полудуплексном и дуплексном, причем последний позволяет вести двунаправленную передачу на полной скорости. Подробные параметры интерфейса RS-485 приведены в таблице 1.

Таблица 1. Характеристики интерфейса RS-485

Быстродействующие газоразрядники категории FastActing

Особое внимание хотелось бы уделить правильному выбору газоразрядника в первичный каскад защиты. Особенностью газоразрядника является его нелинейность и инерционность (достаточно долгий процесс ионизации газа в трубке, необходимый для начала срабатывания). Скорость срабатывания газоразрядника напрямую зависит от степени крутизны фронта нарастания входного импульса. В технической документации указывают несколько уровней напряжения срабатывания для газоразрядника: DC Sparkover (скорость нарастания импульса 100 В/с) и Impulse Sparkover (скорости нарастания импульсов 100 В/мкс и 1000 В/мкс). Таким образом, подбор газоразрядника сводится к решению двух задач: минимальное напряжение срабатывания газоразрядника должно быть достаточным для устойчивости к ошибочному подключению сети, и при этом его максимальное напряжение срабатывания должно обеспечить защиту TBU (самые устойчивые из которых имеют Vimp = 850 В). К сожалению, стандартные газоразрядники не всегда подходят для решения этой задачи. Например DC Sparkover газоразрядников стандартной серии 2035-30 составляет 300 В, что позволяет им подходить по критерию AC Power Cross. Напряжение срабатывания Impulse Sparkover = 650 В, что на первый взгляд достаточно для защиты TBU с Vimp = 850 В. Однако здесь нужно учесть, что по требованиям стандарта IEC 61000-4-5 амплитуда входного импульса может достигать уровня 4 кВ (по самому жесткому 4-му классу) с фронтом нарастания 1,2 мкс. Практические измерения (при входном импульсе 4 кВ) опытной партии газоразрядников 2035-30 в количестве 20 шт. показывают случайный разброс напряжений срабатывания в диапазоне 784…968 В со средним значением в 912 В, что нельзя считать приемлемым результатом для надежной и гарантированной защиты TBU.

Для решения этой задачи компания Bourns разработала специальные серии быстродействующих газоразрядников FastActing, оптимизированных для работы в паре с TBU. У таких газоразрядников порог срабатывания существенно ниже, чем у стандартных серий. А в технической документации прописано напряжение срабатывания при резком (1 мкс) и высоковольтном импульсе уровня 5 кВ (что соответствует IEC 61000-4-5). На сегодняшний момент доступны 4 серии категории FastActing: двухэлектродные 2011, 2031-xxT-SM и трехэлектродные 2020-xxT, 2030-xxT-SM. У газоразрядников данных серий максимальное срабатывание при импульсе 5 кВ/1 мкс достигается на уровнях 500 ,650 и 850 В, что вполне достаточно для защиты TBU.

Отладочная плата RS-485 Port Protection Evaluation Board 4

Практическим воплощением описанного в статье принципа каскадной защиты с использованием полупроводникового предохранителя TBU стала отладочная плата RS-485 Port Protection Evaluation Board 4 производства компании Bourns (рисунок 10).

Рис. 10. Схема отладочной платы RS-485 Port Protection Evaluation Board 4

Рис. 10. Схема отладочной платы RS-485 Port Protection Evaluation Board 4

Данное решение является наиболее универсальным и комплексным защитным контуром для интерфейса RS-485. Оно содержит в себе последние новинки компонентной базы Bourns (таблица 6).

В частности, здесь применены недавно выпущенные двухканальные TBU серии TBU-DF (TBU-DF085-300-WH), которые, в отличие от предыдущих серий TBU-CA, обладают рядом серьезных преимуществ:

  • всего один компонент для защиты одной витой пары RS-485 (вместо двух компонентов при использовании TBU-CA);
  • экономия площади печатной платы (до 32%);
  • лучшая согласованность паразитных параметров обоих каналов.

TBU-DF085-300-WH имеет максимальное импульсное напряжение Vimp = 850 В, а также способен выдерживать длительное действие переменного напряжения Vrms = 425 В, что позволяет обеспечить функцию AC Power Cross. Минимальный ток срабатывания данного TBU Itrigger = 300 мА.

В качестве входного защитного компонента первичного каскада используется трехэлектродный газоразрядник 2030-42T-SMLF, который также позволяет защищать сразу обе интерфейсные линии, так как два плеча газоразрядника подключены между линиями A, B и землей. Данный газоразрядник имеет максимальное ограничение напряжения при импульсе 5 кВ/1 мкс на уровне не более 850 В, что достаточно для защиты TBU-DF085-300-WH. При этом его напряжение Initial DC Sparkover = 420 В также позволяет поддерживать функцию AC Power Cross. Мощность газоразрядника 2030-42T-SM позволяет ему зашунтировать импульсный ток величиной до 4 кА, что намного превосходит требования стандарта IEC 61000-4-5 для интерфейсных линий.

В качестве вторичного каскада защиты используется стандартная двухканальная TVS-сборка CDSOT23-SM712, задача которой отрабатывать быстрые наносекундные помехи и разряды электростатики. Данная сборка является двунаправленной и имеет рабочее напряжение 7/12 В.

Таблица 6. Список компонентов для реализации комплексной защиты RS-485

Уровень Наименование Основные параметры
Первичный каскад 2030-42T-SMLF DC Sparkover (100 V/s) = 420 В; Impulse Sparkover (5 kV/μs) = 850 В; IEC 61000-4-2, Surge: Ipp (8/20 мкс) = 4 kА;
AC Power Cross – есть
TISP4500H3BJR-S Vdrm = 350 В; Vbo = 500 В; IEC 61000-4-2, Surge: Ipp (8/20 мкс) = 500 А; AC Power Cross – есть
Предохранитель TBU-DF085-300-WH Vimp = 850 В; Vrms = 425 В; Itrigger = 300 мА (мин.);
AC Power Cross – есть
Вторичный каскад CDSOT23-SM712 IEC 61000-4-2, ESD: ±30kV (контактный и воздушный разряды); IEC 61000-4-4, EFT; IEC 61000-4-2, Surge: Ipp (8/20мкс) = 17 А; Vbr = 7,5/13,3 В
Читайте также:  Участок цепи переменного тока содержащий активное сопротивление

На отладочной плате (рисунок 11) также предусмотрены посадочные места под тиристоры TISP4500H3BJR-S, которые можно использовать (2 шт.) вместо одного газоразрядника в качестве компонента первичной защиты.

Рис. 11. Отладочная плата RS-485 Port Protection Evaluation Board 4

Рис. 11. Отладочная плата RS-485 Port Protection Evaluation Board 4

Принципиальное отличие тиристора от газоразрядника – это существенно меньшая мощность рассеиваемых импульсов. Например, для тиристора TISP4500H3BJR-S максимальный импульсный ток Ipp для фронта 8/20 мкс не превышает 500 А, в то время как газоразрядник 2030-42T-SM сможет разово выдержать и пропустить через себя ток порядка 4000 А. При этом тиристор обладает более низким порогом напряжения срабатывания и привлекательной ценой. К слову, оба компонента удовлетворяют требования IEC 61000-4-5 для интерфейсных линий по самому жесткому 4-му классу стойкости. Если задача состоит только лишь в удовлетворении требований стандарта – то можно ограничиться тиристорным вариантом. Если есть обоснованная потребность обеспечить защиту «с запасом» для самых жестких условий эксплуатации, превышающих требования стандарта (уличное применение с большой длиной прокладки линии), то более надежным решением будет использование газоразрядника.

Компания Analog Devices провела собственные испытания своих трансиверов RS-485 (ADM3485E) с применением TBU на устойчивость к различным уровням и типам импульсных перенапряжений, используя защитные цепочки в разных комбинациях. Краткие результаты этих испытаний сведены в таблицу 7.

Таблица 7. Устойчивость к импульсам различных комбинаций TVS/TBU/TISP/GDT

Вариант защиты IEC 61000-4-2ESD IEC 61000-4-4EFT IEC 61000-4-5 Surge
Уровень Амплитуда импульса, кВ Уровень Амплитуда импульса, кВ Уровень Амплитуда импульса, кВ
TVS 4 8/15 4 2 2 1
TVS + TBU + TISP 4 8/15 4 2 4 4
TVS + TBU + GDT 4 8/15 4 2 > 4 6

По результатам данной таблицы видно, что одиночная TVS-сборка способна обеспечить только защиту от электростатики и наносекундных помех, и не позволяет пройти по стандарту микросекундных помех выше 2-го уровня. При добавлении в защитную цепь TBU и TISP мы получим базовый уровень защиты по всем 3-м основным стандартам. Самое же надежное решение, превышающее базовые требования стандартов, получится при использовании газоразрядника (GDT) вместо тиристора (TISP). Такое решение обладает полным набором характеристик, присущих хорошей, качественной защитной цепи, таких как:

  • защита от сверхбыстрых импульсов малой мощности;
  • устойчивость к многократным и повторяющимся импульсам;
  • защита от одиночных импульсов высокой мощности;
  • дополнительная защита от случайной подачи сетевого напряжения;
  • способность к самовосстановлению;
  • сверхнизкий уровень пропускаемой энергии;
  • широкая полоса рабочих частот.

Заключение

Компания Bourns предлагает простое и эффективное схемотехническое решение по защите интерфейсных портов RS-485 на базе уникальных полупроводниковых компонентов TBU. В комбинации с дополнительными компонентами (газоразрядниками, варисторами или тиристорами) TBU позволят построить универсальный трехступенчатый защитный каскад, позволяющий блокировать импульсы самого широкого спектра воздействия. Рассмотренное в статье решение помогает разработчикам оборудования полностью решить проблему с обеспечением защиты интерфейса RS-485 на физическом уровне и дает возможность сфокусироваться на программной части и финальной отладке конечного устройства.

Также предлагаем вашему вниманию видеоролик, подготовленный совместно компаниями Компэл и
Bourns, который демонстрирует тестирование отладочной платы, обеспечивающей защиту от
импульсных перенапряжений. В качестве защищаемой цепи выступает драйвер интерфейса RS-485, а
защиту обеспечивают компоненты Bourns: модуль TBU, TVS-диод и тиристор TISP в различных
комбинациях. Тестирование проводится согласно стандарту IEC61000-4-5 (устойчивость к
микросекундным импульсам большой энергии).

Источник

Модуль реле 16 канальный RS485 ModBus RTU

Модуль реле 16 канальный, управляемый по RS485 (ModBus RTU), для установки на дин-рейку. На модуле установлен DIP переключатель, для выбора slave адреса, а так же имеются паечные перемычки, для выбора режима управления, — M0 (open — Modbus; close — A. Перейти к полному описанию

Артикул: 39163409

Обратите внимание, что товара сейчас нет в наличии, но Вы можете оформить предзаказ. Также обращаем Ваше внимание на то, что указана цена на момент наличия товара на складе. Для уточнения актуальной цены обратитесь, пожалуйста, к менеджерам.

  • Описание
  • Вопрос-ответ (2)
  • Гарантии и возврат
  • Наличие

Модуль реле 16 канальный, управляемый по RS485 (ModBus RTU), для установки на дин-рейку. На модуле установлен DIP переключатель, для выбора slave адреса, а так же имеются паечные перемычки, для выбора режима управления, — M0 (open — Modbus; close — AT command) и для установки скорости соединения (M1 M2 open — 9600; M1 M2 close — 19200). При управлении AT командами, можно использовать максимум задержки — 9999.

Параметры SERIAL по умолчанию: 9600 Band ,8 Data bits, None Parity, 1 Stop Bit. Для Управления АТ командами, должна быть запаяна перемычка M0.

Прочитать статус: Открыть Toggle (Self-locking) Latch (Inter-locking) Momentary (Non-locking) Delay
Channel 1: AT+R1 Channel 1: AT+O1 Channel 1: AT+C1 Channel 1: AT+T1 Channel 1: AT+L1 Channel 1: AT+M1 Channel 1: AT+D1=XXXX
Channel 2: AT+R2 Channel 2: AT+O2 Channel 2: AT+C2 Channel 2: AT+T2 Channel 2: AT+L2 Channel 2: AT+M2 Channel 2: AT+D2=XXXX
Channel 3: AT+R3 Channel 3: AT+O3 Channel 3: AT+C3 Channel 3: AT+T3 Channel 3: AT+L3 Channel 3: AT+M3 Channel 3: AT+D3=XXXX
Channel 4: AT+R4 Channel 4: AT+O4 Channel 4: AT+C4 Channel 4: AT+T4 Channel 4: AT+L4 Channel 4: AT+M4 Channel 4: AT+D4=XXXX
Channel 5: AT+R5 Channel 5: AT+O5 Channel 5: AT+C5 Channel 5: AT+T5 Channel 5: AT+L5 Channel 5: AT+M5 Channel 5: AT+D5=XXXX
Channel 6: AT+R6 Channel 6: AT+O6 Channel 6: AT+C6 Channel 6: AT+T6 Channel 6: AT+L6 Channel 6: AT+M6 Channel 6: AT+D6=XXXX
Channel 7: AT+R7 Channel 7: AT+O7 Channel 7: AT+C7 Channel 7: AT+T7 Channel 7: AT+L7 Channel 7: AT+M7 Channel 7: AT+D7=XXXX
Channel 8: AT+R8 Channel 8: AT+O8 Channel 8: AT+C8 Channel 8: AT+T8 Channel 8: AT+L8 Channel 8: AT+M8 Channel 8: AT+D8=XXXX
Channel 9: AT+R9 Channel 9: AT+O9 Channel 9: AT+C9 Channel 9: AT+T9 Channel 9: AT+L9 Channel 9: AT+M9 Channel 9: AT+D9=XXXX
Channel 10: AT+RA Channel 10: AT+OA Channel 10: AT+CA Channel 10: AT+TA Channel 10: AT+LA Channel 10: AT+MA Channel 10: AT+DA=XXXX
Channel 11: AT+RB Channel 11: AT+OB Channel 11: AT+CB Channel 11: AT+TB Channel 11: AT+LB Channel 11: AT+MB Channel 11: AT+DB=XXXX
Channel 12: AT+RC Channel 12: AT+OC Channel 12: AT+CC Channel 12: AT+TC Channel 12: AT+LC Channel 12: AT+MC Channel 12: AT+DC=XXXX
Channel 13: AT+RD Channel 13: AT+OD Channel 13: AT+CD Channel 13: AT+TD Channel 13: AT+LD Channel 13: AT+MD Channel 13: AT+DD=XXXX
Channel 14: AT+RE Channel 14: AT+OE Channel 14: AT+CE Channel 14: AT+TE Channel 14: AT+LE Channel 14: AT+ME Channel 14: AT+DE=XXXX
Channel 15: AT+RE Channel 15: AT+OF Channel 15: AT+CF Channel 15: AT+TF Channel 15: AT+LF Channel 15: AT+MF Channel 15: AT+DF=XXXX
Channel 16: AT+RF Channel 16: AT+OG Channel 16: AT+CG Channel 16: AT+TG Channel 16: AT+LG Channel 16: AT+MG Channel 16: AT+DG=XXXX
Читайте также:  Минимальный ток сварочных аппаратов

XXXX число от 0000 до 9999 секунд

Все реле открыты: AT+AO

Все реле закрыты: AT+AC

Return command : OpenX, CloseX (X = 1/2/3/4..a/B/C/D/E/F/G)

Команда «AT+D1=0010», канал 1 «открыт», через 10 секунд, канал 1 «закрыт»

Команда «AT+D2=0100», канал 2 «открыт», через 100 секунд, канал 2 «закрыт»

Команда «AT+L1», канал 1 «открыт», остальные каналы «закрыты»

Команда «AT+L2», канал 2 «открыт», остальные каналы «закрыты»

Попробовать еще раз

Наш магазин работает в соответствии с Законом РФ «О защите прав потребителей».

В соответствие с п. 4 ст. 26.1 ФЗ «О защите прав потребителей» и п. 21 Постановления Правительства РФ «Об утверждении правил продажи товаров дистанционным способом» потребитель (покупатель) имеет право отказаться от товара (в том числе и надлежащего качества) в любое время до его передачи, а после передачи – в течение 7 дней. При этом, обмен товара надлежащего качества возможен только в случае, если:

  • товар не включен в перечень товаров надлежащего качества, не подлежащих возврату утвержденный Постановлением Правительства РФ №55 от 19.01.1998 г.
  • товар не был в употреблении
  • сохранены фабричные ярлыки, гарантийные талоны, техническая документация, комплектующие детали
  • сохранена упаковка товара
  • в наличии документы, подтверждающие факт и условия покупки указанного товара (Ст. 25 Закона «О защите прав потребителей»).

В случае отказа от товара возврату подлежит уплаченная сумма, за исключением расходов на доставку товара, а также других расходов интернет-магазина, подлежащих компенсации за счет Покупателя (Ст. 26.1 Закона «О защите прав потребителей»).

Возвратом и обменом товара занимается тот филиал, в котором была совершена покупка

Источник

Модуль из 4-х реле C0135 управляемый по Modbus RTU (RS-485)

Для тестирования управления устройствами командами передаваемыми по протоколу Modbus RTU воспользуемся платой из 4-х реле управляемых контроллером STM8S103F3. (Relay MCU 4-way relay-communication board (485). Board C0135.

Плата 4-х реле управляемых по протоколу Modbus RTU с конвертером USB — RS485

Управление реле

Для включения/выключения реле используется функция Modbus «Write Single Coil (0x05)».

Для отправки команд использую приложение QmodMaster. Как использовать программу подробно описано в статье, где изучается работа с термодатчиком по Modbus RTU.

Включение 1-го реле

После выполнения команды раздается харктернsый щелчок и у соотвествующего реле загорается светодиод.

Включение 1-го реле

Для включения реле может отправлятся любое число за исключением 0. 0 -выключает реле.

Выключение 1-го реле. Modbus.

Выключение 1-го реле

Для примера скриншот с включением 4-го реле

Включение 4-го реле. Modbus.

Включение 4-го реле

Включение 4-го реле. Modbus RTU.

Включение 4-го реле

Включение и выключение реле командами Modbus:

Function code Start address Number of coils Data Description
Write Single Coil (0x05) 1 1 Turn on 1-st relay
1 Turn off 1-st relay
1 1 1 Turn on 1-st relay
1 1 Turn off 1-st relay
2 1 1 Turn on 1-st relay
2 1 Turn off 1-st relay
3 1 1 Turn on 1-st relay
3 1 Turn off 1-st relay
FF 1 1 Turn on all relay
FF 1 Turn off all relay

Команда Modbus для включения всех реле.

Команда Modbus для включения всех реле.

Чтение состояния реле

Для записи в регистры используется 0х05 фунция. Это «Discrete Output Coils». По таблице адресация этих регистров начинается с 1.

Memory Address Type Memory Type
1-9999 Read-Write Discrete Output Coils
10001-19999 Read-Only Discrete Input Contacts
30001-39999 Read-Only Analog Input Registers
40001-49999 Read-Write Analog Output Holding Registers

Соответственно, чтобы получить состояние «Discrete Output Register» нужно вычитать 4 регистра отвечающие за состояние реле. За чтение этих регистров отвечает функция 0х01 «Read coils». Состояние:

  • «0» — реле выключено.
  • «1» — реле включено.


В данном примере включено 2 и 4 реле.

Конвертер Modbus RTU TCP

Переключил блок реле с конвертера USB RS-485 на конвертер Modbus RTU TCP рассмотренный в статье. Все работает. Реле управляются по Wi-Fi.

Upd. Возможно, документация для модуля есть по этим ссылкам, но скачать не удалось:

Продавец на запрос документации не отвечает.

Источник

Интерфейс RS 485, принцип действия, организация работы

Интерфейс RS 485 1

В современной технике все большее значение приобретает обмен информацией между различными устройствами. А для этого требуется передавать данные как на небольшие расстояния, так и на значительные, порядка километров. Один из таких видов передачи данных – связь между устройствами по интерфейсу RS-485.

  1. Где необходимо передавать данные по RS 485.
  2. Интерфейс RS-232 — младший брат RS 485.
  3. Организация интерфейса RS-485.
  4. Порядок обмена данными между устройствами по RS-485.
  5. Требования к кабельным соединениям.

Где необходимо передавать данные по RS 485.

Один из самых распространенных примеров применения устройств для обмена данными – дистанционные системы учета электроэнергии. Электросчетчики, объединяемые в единую сеть, рассредоточены по шкафам, ячейкам распределительных устройств и даже подстанциях, находящимся на значительном удалении друг от друга. В этом случае интерфейс служит для отправки данных от одного или нескольких устройств учета.

Система «один счетчик – один модем» активно внедряется для передачи данных в службы энергосбытовых компаний от узлов учета частных домов, небольших предприятий.

Другой пример: получение данных от микропроцессорных терминалов релейной защиты в режиме реального времени, а также централизованный доступ к ним с целью внесения изменений. Для чего терминалы обвязываются через интерфейс связи аналогичным образом, а данные от него поступают в компьютер, установленный у диспетчера. В случае срабатывания защиты оперативный персонал имеет возможность сразу же получить информацию о месте действия и характере повреждения силовых цепей.

Читайте также:  Сообщение по теме электрический ток в различных средах

Васильев Дмитрий Петрович

Компьютер же обменивается данными с контроллерами – устройствами, преобразующими команды от датчиков на язык, понятный машине, и обратное преобразование: от языка машины в команды управления. Связь с контроллером, а также – между разными контроллерами, осуществляется через интерфейсы связи.

RS485 RS232 2Интерфейс RS-232 — младший брат RS 485.

Нельзя хотя бы коротко не упомянуть об интерфейсе RS-232, который еще называют последовательным. Разъем под соответствующий порт имеют некоторые ноутбуки, а некоторые цифровые устройства (те же терминалы релейной защиты) снабжаются выходами для связи с помощью RS-232.

Для того, чтобы обмениваться информацией, нужно уметь ее передавать и принимать. У RS-232 для этого есть передатчик и приемник сигналов. Они имеются в каждом устройстве. Причем выход передатчика одного устройства (TX) соединяется со входом приемника другого устройства (RX). И, соответственно, по другому проводнику аналогичным образом сигнал движется в обратную сторону.

При этом обеспечивается полудуплексный режим связи, то есть, приемник и передатчик могут работать одновременно. Данные по кабелю RS-232 могут в одно и то же время перемещаться и в одну, и в другую сторону.

Недостаток этого интерфейса – низкая помехозащищенность. Это происходит из-за того, что сигнал в соединительный кабель и на прием, и на передачу формируется относительно общего провода – земли. Любая наводка, существующая даже в экранированном кабеле, может привести к сбою связи, потере отдельных битов информации. А это недопустимо при управлении сложными и недешевыми механизмами, где любая ошибка – авария, а потеря связи – длительный простой.

Поэтому RS-232 в основном применяется для небольших временных подключений ноутбука к цифровому устройству, например, для установки начальной конфигурации или исправления ошибок.

схема подключения rs 485 и rs 232 - распиновкаОрганизация интерфейса RS-485.

Главное отличие RS-458 от RS-232 – все приемники и передатчики работают на одну пару проводов, являющуюся линией связи. Провод земли при этом не используется, а сигнал в линии формируется дифференциальным методом. Он передается одновременно по двум проводам («А» и «В») в инверсном виде.

Если на выходе передатчика – логический «0», то на проводник «А» выдается нулевой потенциал. На проводнике «В» формируется сигнал «не 0», то есть – «1». Если передатчик транслирует «1», получается все наоборот.

Абрамян Евгений Павлович

Порядок обмена данными между устройствами по RS-485.

Все устройства, объединяемые интерфейсом RS-485, имеют всего два клеммы: «А» и «В». Для подключения к общей сети эти клеммы соединяются в параллельную цепь. Для этого от одного устройства к другому прокладывается цепочка кабелей.

При этом возникает необходимость упорядочить обмен данными между устройствами, установив очередность передачи и приема, а также – формат пересылаемых данных. Для этого служит специальная инструкция, называемая протоколом.

Протоколов обмена данными по интерфейсу RS-485 существует много, наиболее часто используемый – Modbas. Вкратце рассмотрим, как работает простейший протокол, и какие еще проблемы приходится решать с его помощью.

Для примера разберем сеть, в которой одно устройство собирает данные с нескольких источников данных. Это может быть модем и группа электросчетчиков. Для того, чтобы знать, от какого счетчика пойдут данные, каждому приемопередатчику присваивается номер, уникальный для данной сети. Номер присваивается и приемопередатчику модема.

Когда приходит пора собирать данные о расходе электроэнергии, модем формирует запрос. Сначала передается стартовый импульс, по которому все устройства понимают, что сейчас придет кодовое слово – посылка из последовательности нулей и единиц. В ней первые биты будут соответствовать номеру абонента в сети, остальное – данные, например, команда передать требуемую информацию.

Орлов Анатолий Владимирович

При этом во многих протоколах посылается назад подтверждение, что команда принята к исполнению или выполнена. Если ответа нет, передающее устройство может повторить запрос определенное количество раз. Если реакции так и не последует, генерируются сведения об ошибке, связанные с неисправностью канала связи с молчащим абонентом.

Ответа может не последовать не только при поломке. При наличии сильных помех в канале связи, которые все-таки проникают туда, команды могут не доходить до пункта назначения. Еще они подвергаются искажениям и не правильно при этом распознаются.

Неверного выполнения команды допустить нельзя, поэтому в данные посылки вводят заведомо избыточную информацию – контрольную сумму. Она подсчитывается по определенному закону, прописанному в протоколе, на передающей стороне.

На приемной подсчитывается контрольная сумма по такому же принципу и сравнивается с переданной. Если они совпадают, прием считается успешным, и команда выполняется. Если нет – устройство пересылает на передающую сторону сообщение об ошибке.

Требования к кабельным соединениям.

Для соединения устройств интерфейсом RS-485 используются кабели «витая пара». Хоть для передачи данный достаточно одной пары проводов, обычно применяются кабели минимум с двумя, чтобы был заложен резерв.

Для лучшей защиты от помех кабели экранируются, при этом экраны на всей линии соединяют друг с другом. Для этого на объединяемых устройствах помимо выводов «А» и «В» имеется клемма «СОМ». Заземляется линия только в одной точке, обычно в месте расположения контроллера, модема или компьютера. В двух точках это делать запрещено, чтобы избежать наводок, которые неизбежно пойдут по экрану из-за разности потенциалов в точках заземления.

Кабели соединяют только последовательно друг с другом, делать ответвления нельзя. Для согласования линии в ее конце подключается резистор с сопротивлением 120 Ом (это волновое сопротивление кабеля).

В целом монтаж кабельных линий интерфейса – простое занятие. Гораздо сложнее будет настроить аппаратуру, для чего понадобятся люди со специальными знаниями.

Для лучшего понимая работы интерфейса RS-485 предлагаем Вам посмотреть следующее видео:

Источник