Apa konsep antarmuka RS485 yang pertama?
Singkatnya, ini adalah standar karakteristik kelistrikan, yang ditetapkan oleh Asosiasi Industri Telekomunikasi dan Aliansi Industri Elektronik. Jaringan komunikasi digital yang menggunakan standar ini dapat secara efektif mengirimkan sinyal jarak jauh dan di lingkungan dengan gangguan elektronik yang tinggi. RS-485 memungkinkan untuk mengkonfigurasi jaringan lokal berbiaya rendah dan tautan komunikasi multi cabang.
RS485 memiliki dua jenis pengkabelan: sistem dua kawat dan sistem empat kawat. Sistem empat kabel hanya dapat mencapai komunikasi point-to-point dan sekarang jarang digunakan. Saat ini, metode pengkabelan sistem dua kawat banyak digunakan.
Dalam rekayasa arus lemah, komunikasi RS485 umumnya mengadopsi metode komunikasi master-slave, yaitu satu host dengan banyak budak.
Jika Anda memiliki pemahaman yang mendalam tentang RS485, Anda akan menemukan bahwa memang ada banyak sekali pengetahuan di dalamnya. Oleh karena itu, kami akan memilih beberapa masalah yang biasa kami pertimbangkan pada listrik lemah agar semua orang dapat mempelajari dan memahaminya.
Peraturan Kelistrikan RS-485
Karena pengembangan RS-485 dari RS-422, banyak regulasi kelistrikan RS-485 yang mirip dengan RS-422. Jika transmisi seimbang diadopsi, resistor terminasi harus dihubungkan ke saluran transmisi. RS-485 dapat mengadopsi metode dua kabel dan empat kabel, dan sistem dua kabel dapat mencapai komunikasi dua arah multi-titik yang sebenarnya, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.
Bila menggunakan sambungan empat kabel, seperti RS-422, hanya dapat mencapai komunikasi point-to-point, yaitu hanya boleh ada satu perangkat master dan sisanya adalah perangkat slave. Namun, ia memiliki peningkatan dibandingkan RS-422, dan dapat menghubungkan 32 perangkat lebih banyak di bus terlepas dari metode koneksi empat kabel atau dua kabel.
Output tegangan mode umum RS-485 adalah antara -7V dan+12V, dan impedansi input minimum penerima RS-485 adalah 12k;, Driver RS-485 dapat diterapkan di jaringan RS-422. RS-485, seperti RS-422, memiliki jarak transmisi maksimum sekitar 1219 meter dan kecepatan transmisi maksimum 10Mb/s. Panjang pasangan twisted seimbang berbanding terbalik dengan kecepatan transmisi, dan panjang kabel maksimum yang ditentukan hanya dapat digunakan ketika kecepatannya di bawah 100kb/s. Tingkat penularan tertinggi hanya dapat dicapai melalui jarak yang sangat dekat. Umumnya, kecepatan transmisi maksimum dari twisted pair sepanjang 100 meter hanya 1Mb/s. RS-485 memerlukan dua resistor pengakhiran dengan nilai resistansi yang sama dengan impedansi karakteristik kabel transmisi. Saat mentransmisikan pada jarak persegi panjang, tidak diperlukan resistor pengakhiran, yang umumnya tidak diperlukan di bawah 300 meter. Resistor pengakhiran dihubungkan pada kedua ujung bus transmisi.
Poin-poin penting untuk instalasi jaringan RS-422 dan RS-485
RS-422 dapat mendukung 10 node, sedangkan RS-485 mendukung 32 node, sehingga beberapa node membentuk satu jaringan. Topologi jaringan umumnya mengadopsi struktur terminal bus yang cocok dan tidak mendukung jaringan ring atau bintang. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam membangun jaringan adalah:
1. Gunakan kabel twisted pair sebagai bus dan sambungkan setiap node secara seri. Panjang jalur keluar dari bus ke setiap node harus sependek mungkin untuk meminimalkan dampak sinyal pantulan di jalur keluar terhadap sinyal bus.
2. Perhatian harus diberikan pada kontinuitas impedansi karakteristik bus, dan refleksi sinyal akan terjadi pada Klasifikasi diskontinuitas impedansi. Situasi berikut dapat dengan mudah menyebabkan diskontinuitas ini: bagian bus yang berbeda menggunakan kabel yang berbeda, atau terdapat terlalu banyak transceiver yang dipasang berdekatan pada bagian bus tertentu, atau jalur cabang yang terlalu panjang diarahkan ke bus.
Singkatnya, satu saluran sinyal kontinu harus disediakan sebagai bus.
Bagaimana cara mempertimbangkan panjang kabel transmisi saat menggunakan antarmuka RS485?
Jawaban: Saat menggunakan antarmuka RS485, panjang kabel maksimum yang diperbolehkan untuk transmisi sinyal data dari generator ke beban pada saluran transmisi tertentu adalah fungsi dari kecepatan sinyal data, yang terutama dibatasi oleh distorsi sinyal dan kebisingan. Kurva hubungan antara panjang kabel maksimum dan kecepatan sinyal yang ditunjukkan pada gambar berikut diperoleh dengan menggunakan kabel telepon twisted pair inti tembaga 24AWG (dengan diameter kawat 0,51 mm), dengan kapasitansi bypass saluran ke saluran sebesar 52,5PF/M, dan resistansi beban terminal 100 ohm.
Ketika kecepatan sinyal data turun hingga di bawah 90Kbit/S, dengan asumsi kehilangan sinyal maksimum yang diijinkan sebesar 6dBV, panjang kabel dibatasi hingga 1200M. Faktanya, kurva pada gambar sangat konservatif, dan dalam penggunaan praktis, panjang kabel dapat dicapai lebih besar dari itu.
Saat menggunakan kabel dengan diameter kawat berbeda. Panjang kabel maksimal yang didapat berbeda-beda. Misalnya kecepatan sinyal data 600Kbit/S dan menggunakan kabel 24AWG, terlihat dari gambar bahwa panjang kabel maksimal adalah 200m. Jika kabel 19AWG (dengan diameter kawat 0,91 mm) digunakan, panjang kabel bisa lebih dari 200m; Jika menggunakan kabel 28AWG (dengan diameter kawat 0,32 mm), panjang kabel hanya boleh kurang dari 200m.
Bagaimana cara mencapai komunikasi multi-titik RS-485?
Jawaban: Hanya satu pemancar yang dapat mengirim pada bus RS-485 setiap saat. Mode setengah dupleks, dengan hanya satu master slave. Mode dupleks penuh, stasiun master selalu dapat mengirim, dan stasiun budak hanya dapat mengirim satu kali. (Dikendalikan oleh dan DE)
Dalam kondisi apa pencocokan terminal perlu digunakan untuk komunikasi antarmuka RS-485? Bagaimana cara menentukan nilai resistansi? Bagaimana cara mengkonfigurasi resistor pencocokan terminal?
Jawaban: Dalam transmisi sinyal jarak jauh, umumnya perlu menghubungkan resistor pencocokan terminal di ujung penerima untuk menghindari pantulan dan gema sinyal. Nilai resistansi pencocokan terminal bergantung pada karakteristik impedansi kabel dan tidak bergantung pada panjang kabel.
RS-485 umumnya menggunakan sambungan twisted pair (berpelindung atau tidak berpelindung), dengan resistansi terminal biasanya antara 100 dan 140 Ω, dengan nilai tipikal 120 Ω. Dalam konfigurasi sebenarnya, satu resistor terminal dihubungkan ke masing-masing dari dua simpul terminal kabel, yang terdekat dan terjauh, sedangkan simpul di tengah tidak dapat dihubungkan ke resistor terminal, jika tidak maka akan terjadi kesalahan komunikasi.
Mengapa antarmuka RS-485 masih mengeluarkan data dari penerima ketika komunikasi dihentikan?
Jawaban: Karena RS-485 mengharuskan semua sinyal kontrol pengaktifan transmisi dimatikan dan pengaktifan penerimaan valid setelah mengirim data, pengemudi bus memasuki keadaan resistansi tinggi dan penerima dapat memantau apakah ada data komunikasi baru di bus.
Pada saat ini, bus berada dalam keadaan penggerak pasif (jika bus memiliki resistansi terminal yang cocok, tingkat diferensial saluran A dan B adalah 0, keluaran penerima tidak pasti, dan sensitif terhadap perubahan sinyal diferensial pada jalur AB; jika tidak ada terminal yang cocok, bus berada dalam keadaan impedansi tinggi, dan keluaran penerima tidak pasti), sehingga rentan terhadap gangguan kebisingan eksternal. Ketika tegangan kebisingan melebihi ambang batas sinyal masukan (nilai tipikal ± 200mV), penerima akan mengeluarkan data, menyebabkan UART yang sesuai menerima data yang tidak valid, menyebabkan kesalahan komunikasi normal berikutnya; Situasi lain mungkin terjadi pada saat kontrol pengaktifan transmisi dihidupkan/dimatikan, menyebabkan penerima mengeluarkan sinyal, yang juga dapat menyebabkan UART menerima secara tidak benar. Larutan:
1) Pada bus komunikasi, metode menarik ke atas (jalur A) pada ujung masukan fasa yang sama dan menarik ke bawah (jalur B) pada ujung masukan fasa yang berlawanan digunakan untuk menjepit bus, memastikan bahwa keluaran penerima berada pada a memperbaiki tingkat "1"; 2) Ganti sirkuit antarmuka dengan produk antarmuka seri MAX308x dengan mode pencegahan kesalahan bawaan; 3) Menghilangkan melalui cara perangkat lunak, yaitu menambahkan 2-5 byte sinkronisasi awal dalam paket data komunikasi, hanya setelah header sinkronisasi terpenuhi barulah komunikasi data yang sebenarnya dapat dimulai.
Redaman sinyal RS-485 pada kabel komunikasi
Faktor kedua yang mempengaruhi transmisi sinyal adalah redaman sinyal selama transmisi kabel. Kabel transmisi dapat dilihat sebagai rangkaian ekivalen yang terdiri dari kombinasi kapasitansi terdistribusi, induktansi terdistribusi, dan resistansi.
Kapasitansi terdistribusi C dari sebuah kabel terutama dihasilkan oleh dua kabel paralel dari pasangan terpilin. Hambatan kawat mempunyai pengaruh yang kecil terhadap sinyal di sini dan dapat diabaikan.
Pengaruh Kapasitansi Terdistribusi Terhadap Kinerja Transmisi Bus RS-485
Kapasitansi terdistribusi suatu kabel terutama dihasilkan oleh dua kabel paralel dari pasangan terpilin. Selain itu, terdapat juga kapasitansi terdistribusi antara kawat dan tanah, yang meskipun sangat kecil, tidak dapat diabaikan dalam analisis. Dampak kapasitansi terdistribusi pada kinerja transmisi bus terutama disebabkan oleh transmisi sinyal fundamental pada bus, yang hanya dapat dinyatakan dalam cara “1” dan “0”. Dalam byte khusus, seperti 0x01, sinyal "0" memungkinkan waktu pengisian yang cukup untuk kapasitor terdistribusi. Namun, ketika sinyal "1" tiba, karena muatan dalam kapasitor terdistribusi, tidak ada waktu untuk melepaskannya, dan (Vin+) - (Vin -) - masih lebih besar dari 200mV. Hal ini mengakibatkan penerima secara keliru mempercayainya sebagai "0", yang pada akhirnya menyebabkan kesalahan verifikasi CRC dan kesalahan transmisi seluruh bingkai data.
Akibat pengaruh distribusi pada bus, terjadi kesalahan transmisi data sehingga mengakibatkan penurunan kinerja jaringan secara keseluruhan. Ada dua cara untuk mengatasi masalah ini:
(1) Mengurangi Baud transmisi data;
(2) Gunakan kabel dengan kapasitor terdistribusi kecil untuk meningkatkan kualitas saluran transmisi.
Ikuti CF FIBERLINK untuk mempelajari lebih lanjut tentang keahlian keamanan!!!
Pernyataan: Berbagi konten berkualitas tinggi dengan semua orang adalah penting. Beberapa artikel bersumber dari internet. Jika ada pelanggaran, harap beri tahu kami dan kami akan menanganinya sesegera mungkin.
Waktu posting: 06-Juli-2023