Электрические и временные характеристики интерфейса RS-485

• 32 приёмопередатчика при многоточечной конфигурации сети (на одном сегменте, максимальная длина линии в пределах одного сегмента сети: 1200 метров).
• Только один передатчик активный.
• Максимальное количество узлов в сети — 250 с учётом магистральных усилителей.
• Характеристика скорость обмена/длина линии связи (зависимость экспоненциальная):
• 62,5 кбит/с 1200 м (одна витая пара)
• 375 кбит/с 300 м (одна витая пара)
• 500 кбит/с
• 1000 кбит/с
• 2400 кбит/с 100 м (две витых пары)
• 10000 кбит/с 10 м

Примечание: Скорости обмена 62,5 кбит/с, 375 кбит/с, 2400 кбит/с оговорены стандартом RS-485. На скоростях обмена свыше 500 кбит/с рекомендуется использовать экранированные витые пары.

• Тип приёмопередатчиков — дифференциальный, потенциальный. Изменение входных и выходных напряжений на линиях A и B: Ua (Ub) от −7В до +12В (+7В).
• Требования, предъявляемые к выходному каскаду: — выходной каскад представляет собой источник напряжения с малым выходным сопротивлением, |Uвых|=1,5:5,0В (не <1,5В и не >6,0В);
• состояние логической «1»: Ua больше Ub (гистерезис 200мВ) — MARK, OFF;
• состояние логического «0»: Ua меньше Ub (гистерезис 200мВ) — SPACE, ON;
• выходной каскад должен выдерживать режим короткого замыкания, иметь максимальный выходной ток

250мА, скорость нарастания выходного сигнала 1,2В/мкс и схему ограничения выходной мощности.

• Требования, предъявляемые к входному каскаду: — входной каскад представляет собой дифференциальный вход с высоким входным сопротивлением и пороговой характеристикой от −200мВ до +200мВ;
• допустимый диапазон входных напряжений Uag (Ubg) относительно земли (GND) от −7В до +12В;
• входной сигнал представлен дифференциальным напряжением (Ui+0,2В) и более;
• уровни состояния приёмника входного каскада — см. состояния передатчика выходного каскада.

Интерфейс RS-485 (другое название - EIA/TIA-485) - один из наиболее распространенных стандартов физического уровня связи. Физический уровень - это канал связи и способ передачи сигнала (1 уровень модели взаимосвязи открытых систем OSI).

Сеть, построенная на интерфейсе RS-485, представляет собой приемопередатчики, соединенные при помощи витой пары - двух скрученных проводов. В основе интерфейса RS-485 лежит принцип дифференциальной (балансной) передачи данных. Суть его заключается в передаче одного сигнала по двум проводам. Причем по одному проводу (условно A) идет оригинальный сигнал, а по другому (условно B) - его инверсная копия. Другими словами, если на одном проводе "1", то на другом "0" и наоборот. Таким образом, между двумя проводами витой пары всегда есть разность потенциалов: при "1" она положительна, при "0" - отрицательна.

Именно этой разностью потенциалов и передается сигнал. Такой способ передачи обеспечивает высокую устойчивость к синфазной помехе. Синфазной называют помеху, действующую на оба провода линии одинаково. К примеру, электромагнитная волна, проходя через участок линии связи, наводит в обоих проводах потенциал. Если сигнал передается потенциалом в одном проводе относительно общего, как в RS-232, то наводка на этот провод может исказить сигнал относительно хорошо поглощающего наводки общего ("земли"). Кроме того, на сопротивлении длинного общего провода будет падать разность потенциалов земель - дополнительный источник искажений. А при дифференциальной передаче искажения не происходит. В самом деле, если два провода пролегают близко друг к другу, да еще перевиты, то наводка на оба провода одинакова. Потенциал в обоих одинаково нагруженных проводах изменяется одинаково, при этом информативная разность потенциалов остается без изменений.

Аппаратная реализация интерфейса - микросхемы приемопередатчиков с дифференциальными входами/выходами (к линии) и цифровыми портами (к портам UART контроллера). Существуют два варианта такого интерфейса: RS-422 и RS-485.

Особенность модулей преобразователей серии I-7000 состоит в том, что они имеют гальваническую связь между линиями питания внешнего источника и линиями одного из интерфейсов.

Серия I_7000 включает устройства преобразователей и повторителей

интерфейсов RS_232/USB в RS_422 и RS_485 с гальванической развязкой 3000В и

диапазоном рабочих температур _20..+70°С. Преобразователи имеют встроенную

систему самонастройки для автоматического выбора максимально возможной

скорости работы и автоматического выбора формата данных.

Питание преобразователей осуществляется постоянным напряжением 10..30 В

со стороны интерфейсного канала, а для модификаций "R" _ со стороны хост_

компьютера. Модели преобразователей ISA_7520R, PCI_7520AR и PCISA_7520R

выполнены в виде плат, устанавливаемых в слот ISA или PCI и поэтому не требуют

питания, при этом эти модели не являются расширителями СОМ портов.

Максимальная скорость обмена в сети, образуемой преобразователями этой

серии _300…115200 Бод для дальности 1200 м. Увеличение дальности возможно как

при использовании повторителей, при этом скорость не уменьшается, так и при

снижении скорости обмена _ дальность может быть увеличена до 3.6 км (2400 Бод).

Схемотехника модулей позволяет строить сети без повторителей с числом узлов до 256.

Каждый модуль серии I-7000 - это функционально законченное устройство, размещенное в пластиковом корпусе из негорючей пластмассы. На корпусе расположены необходимые разъемы и клеммные соединители для винтовой фиксации внешних входных и выходных цепей. Установка модулей не требует специальных объединительных плат и может осуществляться как на стандартную несущую 35-миллиметровую DIN-рейку, так и на любую плоскую панель или стену. Модули могут объединяться в сети на основе интерфейса RS-485. К одному последовательному порту компьютера или контроллера может быть подключено до 256 модулей, территориально расположенных в разных местах.

Дата добавления: 2015-07-20