Oldalforrás megtekintése Korábbi változatok Hivatkozások Tartalomjegyzék RS-485 Alapok RS-485 jellemzői RS-485 OSI modell Technológia RS-485 jelráta RS-485 jelszintek RS-485 half duplex kapcsolás RS-485 full duplex kapcsolás Profibus RS-485 (EIA-485) Az RS-485-Profibus technikai jellemzői RS-485 'A' típusú vezeték technikai adatai RS-485 ’A’ típusú vezeték jellemző kbps adatok a hossz függvényében Profibus csatlakozó RS-485 busz, rs 485 en: Recommanded Standard 485 Alapok Az RS-485 szabványt 1983-ban jelentette meg az EIA, és a szabvány legutolsó felülvizsgálata 1998 március 3.-án történt, a szabvány teljes neve TIA/EIA-485-A (PN-3498 Project Number), az európai változatának neve pedig ISO/IEC 8482. Az RS-ek (232, 422, 485) paramétereinek összevetését itt találja. Az RS-485 az automatizálástechnikában leggyakrabban alkalmazott busz. Az ISO modell szerinti besorolásban a legalsó, fizikai szintet foglalja el, és az átviteli tulajdonságaira épülnek rá a protokolok. Az RS-232-vel szemben - ami csak pont-pont kapcsolatra képes, az RS-485 valóban busz tulajdonságokkal bír, ennek előnyei: elvileg alkalmas a 2Mbit-es átvitelre a busz egy szegmensére jellemzően maximum 32 állomás lehet felfűzve, de ez az érték 128-ig emelhető az átvitel több száz méteren biztosítható alacsony a költségvonzata: a driver sokféle kivitelben, több gyártótól kapható hibatűrő kommunikáció Hátrányai: két vezetéken csak half duplex átvitelre képes a full duplex átvitelhez négy vezetékre van szüksége a vezérlő részéről saját vezénylőszignált igényel nem támogatja a multimaster megoldásokat A multimaster az RS-485-én csak akkor lehetséges, hogy ha a ráépített protokoll garantálja, hogy a két master nem szólal meg egyidőben. Ennek a korlátozásnak az egyik megvalósítási módszere a token, amit a Profibus is alkalmaz. RS-485 jellemzői Az RS szabványok összehasonlítását itt találja. RS-485 Működési módszinkron átvitel Meghajtók és vevők száma egy vonalon32 állomás szegmensenként Adatátvitel módjafélduplex Adatátvitelmultipoint Max. kábelhosszúság1200 m Max. adatátvitel 12 m 1200 m 35 Mbps 100 kbps Max. jelváltozási sebesség (slew rate)n.a. Vevő bemeneti ellenállás≧ 12 kΩ Meghajtó terhelés- impedancia54 Ω Vevő "holtsáv"±200 mV Vevő feszültségszint–7..12 V Meghajtó kimenő feszültség max.–7..12 V Meghajtó kimenő feszültség min. (terheléssel)±1.5 V Meghajtó kimeneti rövidzárási áram limit150 mA tól Test felé 250 mA Vcc felé Vevő hiszterézis50 mV RS-485 OSI modell SzintMagyarulNémetülAngolul 7Alkalmazási rétegAnwendungsschichtApplication layer 6Megjelenítési rétegDarstellungsschichtPresentation layer 5Viszonylati rétegKommunikationssteuerungsschichtSession layer 4Forgalmazási rétegTransportschichtTransport layer 3Hálózati rétegVermittlungsschichtNetwork layer 2Adatkapcsolati rétegSicherungsschichtData Link layer 1Fizikai rétegPhysikalische SchichtPhysical layer Az RS-485 átvitel - csakúgy, mint az összes, RS-ben definiált protokoll - a fizikai réteg szerepét tölti be, a jelprotokoll nem kerül ebben definiálásra - meglehetősen sok protokoll esetében (Profibus, Interbus, Modbus,.. ezekrol bovebben itt talál áttekintést). Az RS-485-öt magában, "csupaszon" is lehet alkalmazni, de ebben az esetben a fizikai réteg feletti feladatok megvalósítását nekünk kell megoldanunk. Technológia Az RS-485 egy szimmetrikus átviteli mód. Az EIA-485 megnevezés azonos az RS-485 standard-dal, de a forrás-dokumentum szerint az RS-485 elnevezés elavult - ezt a tapasztalatom nem támasztja alá. A 32 egység / szegmens elvi határon belül az adó és vevő egységek száma szabadon variálható (multipoint). A multi-drop (broadcast) felosztás az egyik leggyakrabban alkalmazott (decentrális periféria) megoldás, amikor egy adóhoz tartozhat maximum 31 vevő egység. A maximum 32 egység / szegmens határ az előre definiált meghajtó terhelés (Unit Load [UL]) mellett érvényes, ami az RS-485 esetében 12 kΩ. Az egységek száma emelhető, ha a meghajtó terhelés csökken. Jellemzően ezt - az UL-t - a negyedére (48 kΩ) vagy nyolcadára (96 kΩ) szokás csökkenteni, így az állomások száma rendre 128-ra, vagy 256-ra emelhető. Hálózati erősítővel (repeater-rel) az állomások száma szintén emelhető, erre példa a Profibus. Az RS-485 120 Ω vonalimpedanciát tételez fel a vezetéktől, ezt jellemzően STP vezeték alkalmazásával szokás teljesíteni. A szegmens két végét 680 Ω-os 120W-os (10%, 1/2 watt) véglezárókkal szükséges zárni. RS-485 jelráta Az RS-485-nek nincs definiálva maximális hossz, de jellemzően a jeleket 1200 méter távolságig tudja továbbítani, és kb. 50 méterig lehet biztosítani a 10 Mbps átvitelt. Az átviteli ráta / távolság hányadosa jelentősen függ az alkalmazott vezeték minőségétől és a vonali erősítők (repeater-ek) számától. RS-485 jelszintek A meghajtó kimenő feszültsége +12V..-7V tartományban kell, hogy maradjon. A +0.2V..-0.2V a holtsáv. A +0.2V..+6V tartomány a vevő oldalon a logikai "0" értéknek felel meg, a -0.2V..-6V tartomány pedig a logikai "1"-nek. RS-485 half duplex kapcsolás RS-485 full duplex kapcsolás Profibus RS-485 (EIA-485) Az RS-485 átvitel a PROFIBUS rendszerekben leggyakrabban alkalmazott átviteli technológia. Gyakran hivatkoznak rá H2 néven is. Alkalmazási területe magában foglalja a nagy átviteli sebességet és egyszerű, olcsó installációt igénylő területeket. Egy vezetőpáras, árnyékolt, sodrott érpárt használ fel. Az RS-485 átviteli technológia nagyon egyszerűen kezelhető. A sodrott érpár bekötése nem igényel szaktudást. A busz struktúrája lehetővé teszi állomások hozzáadását és eltávolítását, a rendszer lépésről lépésre történő felállítását a többi állomás zavarása nélkül. A későbbi bővítéseknek nincs hatása a már működő állomásokra. Az átviteli sebesség 9.6 kbit/sec és 12 Mbit/sec között választható meg. A rendszer összeállításakor egy átviteli sebességet kell meghatározni az összes berendezés számára. A sebesség meghatározásához figyelembe kell venni a vezeték típusát. A tipikus hálózati kiépítés a lenti ábrán látható. A fenti ellenállás értékek "A" típusú vezetékre értendők - ebben az esetben a baudrate > 500 kBaud. "B" típusú vezeték esetén az ellenállások így módosulnak: 390 → 330 Ω, 220 → 120 Ω. A baudrate ebben az esetben 500 kBaud alá csökken. Két állomás összekötése esetén így néz ki a kötésrajz: Az RS-485-Profibus technikai jellemzői Hálózati topológiaLineáris busz, mindkét végén aktív lezárással, lezárás nélkül csak ⇐ 1.5 Mbit/sec átvitel valósítható meg Átviteli közegÁrnyékolt sodrott érpár. Az árnyékolás a környezeti feltételektől (EMC) függően elhagyható Állomások száma32 állomás szegmensenként repeaterek nélkül, max. 127 állomás repeaterek-kel CsatlakozókJellemzően 9 tűs D csatlakozó Minden eszköz a buszhoz - lánc topológiával - csatlakozik. Egy szegmensre maximum 32 állomás (master vagy slave) csatlakoztatható. A szegmensek mindkét végét aktív buszvégződéssel kell lezárni. A hibamentes működés biztosításához gondoskodni kell a buszvégződések tápfeszültség-ellátásáról. Sok gyártó kínálja eszközeit és csatlakozóit bekapcsolható buszvégződéssel. Ha az állomások száma meghaladja a 32-t, repeater-eket (vonali erősítők) kell használni a busz szegmensek összekötésére. A legnagyobb kábelhossz az átviteli sebességtől függ. A megadott kábelhosszak repeater-ek használatával növelhetők, de 3-nál több repeater soros alkalmazása nem javasolt. RS-485 'A' típusú vezeték technikai adatai Impedancia135 - 165 Ohm Kapacitás< 30 pf/m Hurokellenállás110 Ohm/km Vezetékméret0.64mm Vezető terület> 0.34mm² RS-485 ’A’ típusú vezeték jellemző kbps adatok a hossz függvényében Baud rate (kbit/sec)9.619.293.75187.5500150012000 Távolság/szegmens1200 m1200 m1200 m1000 m400 m200 m100 m Állomások csatlakoztatásakor meg kell győződni arról, hogy az adatvonalak nem cserélődtek-e fel. Az árnyékolt adatvonalak használata nagy elektromágneses terekben (pl. autógyárak) létfontosságú a rendszer védettsége szempontjából. Az árnyékolás az elektromágneses kompatibilitás (EMC) növelésére szolgál. Az árnyékoló fonatot vagy fóliát a vezeték mindkét végén földelni kell. Ajánlott továbbá az adatvonalak elkülönítése a nagyfeszültségű kábelektől. A lezárás nélküli vonalak használatát 500 kbit/sec átviteli sebesség fölött kerülni kell. A jelenleg kapható csatlakozók lehetővé teszik, hogy a bejövő és kimenő adatvonalak közvetlenül a csatlakozóhoz kapcsolódjanak. Ez azt jelenti, hogy nincs szükség lezárás nélküli vonalakra, hiszen a csatlakozó a többi állomás zavarása nélkül bármikor hozzákapcsolható a buszhoz illetve levehető róla. Profibus csatlakozó de: Profibus Stecker en: Profibus connector A Profibus csatlakozókba jellemzően már a véglezárást lehetővé tevő kapcsolót is beépítették. Ennek "ON" állása jelzi, hogy a csatlakozó az adott állomás csatolása mellett a szegmenst is lezárja.