|
|
(не показана 101 промежуточная версия 10 участников) |
Строка 1: |
Строка 1: |
| <languages/>
| | Общую информацию по подключению устройств RS-485 к контроллеру смотрите на странице [[RS-485]]. |
| <translate>
| | == Прокладка шины == |
| {{DISPLAYTITLE:RS-485:Физическое подключение}}
| | {| class="wikitable" style="float:right; |
| | | |+ Использование сетевого кабеля 5 категории для прокладки шины RS-485 |
| '''[https://wirenboard.com/ru/product/cable-LAN-2/ Купить недорогой кабель в интернет-магазине]'''
| | !Сигнал!!Провод |
| == Введение ==
| |
| В этой статье мы рассмотрим, как подключать устройства к шине RS-485.
| |
| | |
| Рекомендации по настройке устройств смотрите в [[RS-485| статье RS-485]].
| |
| == Прокладка шины == <!--T:3--> | |
| {{PeerTube | |
| | link= https://peertube.wirenboard.com/video-playlists/embed/6623c76e-1abe-4728-959c-f5dde919d80c?playlistPosition=7 | |
| | playlist = true
| |
| | text= Сборник советов и рекомендаций по организации шины RS-485
| |
| }}
| |
| | |
| <!--T:4-->
| |
| Устройства RS-485 устанавливаются на общую шину. Шина использует две линии для данных (''A'' и ''B'') и одну для земли (общий провод).
| |
| Общий провод нужен для выравнивая потенциалов устройств, это требует стандарт на Modbus ([https://www.modbus.org/docs/Modbus_over_serial_line_V1_02.pdf pdf, раздел 3.3.2]). Его можно не подключать, если устройства уже имеют общую землю и стоят в одном щите.
| |
| | |
| Ещё часто встречается маркировка плюс и минус, в большинстве случаев A — это плюс(+), а B — минус (-). При неправильном подключении ничего не сгорит, но и работать не будет.
| |
| | |
| '''A(+) и B(-) обязательно должны быть проложены витой парой''' — это кабель, в котором оба провода шины свиты между собой с равным шагом на заводе. Если используется экранированный кабель, то экран заземлить в одной точке (неважно в какой).
| |
| | |
| Часто удобно иметь линию питания в том же кабеле, поэтому можно использовать кабель с двумя витыми парами: А/B и V+/GND. В этом случае обязательно рассчитать падение напряжение и выбрать кабель с жилами достаточного сечения.
| |
| | |
| По стандарту RS-485 шина должна быть проложена без ответвлений и на концах линии должны быть терминирующие резисторы (100-120 Ом). Топологии звезда или кольцо не допускаются.
| |
| | |
| Но если скорость передачи будет не выше 115200 бит/с, то переотражения от ответвлений и нетерминированых концов быстро затухают и на работу не влияют.
| |
| | |
| Наши рекомендации по тому, насколько можно отойти от стандарта RS-485 без потери работоспособности:
| |
| * А и B витой парой — обязательно. Даже в щите на короткие расстояния лучше использовать витую пару - силовое оборудование может наводить помехи.
| |
| * Общий провод (GND) — обязательно, если земли устройств разные (питаются от разных БП). Можно без него, если у устройства изолированный порт RS-485.
| |
| * Экран — для небольших расстояний (10 м) при отсутствии источников помех экран можно не использовать.
| |
| * Ответвления от шины — допустимы ответвления до 50 м при скорости не выше 115 200 бит/с.
| |
| * Терминатор на концах линии — при скорости менее 115 200 бит/с можно обойтись, при скорости 115200 бит/с — хотя бы с одного конца должен быть. Но на длинных линиях и с низкой скоростью может даже ухудшать работу. Если контроллер подключен к середине шины, то встроенный терминатор нужно отключить. В качестве терминатора можно использовать выводной резистор 120 Ом или готовый [https://wirenboard.com/product/wb-t120/ WB-T120].
| |
| <!--T:6-->
| |
| <gallery mode="packed" heights="200px">
| |
| Image: 485-Terminator.png | Сигнал на линии с терминаторами. Желтая - линия А передатчика, голубая - А приемника, розовая - В приемника, синяя - разность А-B - т.е. сигнал. Длина кабеля 600 метров, частота 115200.
| |
| Image: 485-NON Terminator.png | Сигнал без терминаторов в середине линии — ситуация плохая, однако ж работает.
| |
| </gallery>
| |
| | |
| ==Выбор кабеля==
| |
| | |
| Используйте экранированный кабель парной скрутки: данные RS-485 (линии A и B) должны идти по витой паре, а экран уменьшит помехи от силовых цепей.
| |
| При монтаже удобно использовать кабель с гибкими жилами. Также для прокладки шины можно использовать обычную витую пару CAT5 для Ethernet.
| |
| | |
| Стандарта на использование конкретных цветов кабеля для шины RS-485 не существует, поэтому ниже мы привели таблицы с наиболее популярными распиновками.
| |
| | |
| {| class="wikitable"
| |
| |+ Пример распиновки кабеля 5 категории 4 пары 26 AWG для прокладки шины RS-485 | |
| !Сигнал шины RS-485!!Провод | |
| |- | | |- |
| |данные A | | |Данные A |
| |[[File:Wire white green stripe.png|60px|Pair 3 Wire 1]] бело-зелёный | | |[[File:Wire white green stripe.svg|60px|Pair 3 Wire 1]] white/green |
| |- | | |- |
| |данные B | | |Данные B |
| |[[File:Wire green.png|60px|Pair 3 Wire 2]] зелёный | | |[[File:Wire green.svg|60px|Pair 3 Wire 2]] green |
| |- | | |- |
| |питание (12В или другое) | | |Питание (12В или другое) |
| |[[File:Wire orange.png|60px|Pair 2 Wire 2]] оранжевый | | |[[File:Wire orange.svg|60px|Pair 2 Wire 2]] orange |
| |- | | |- |
| |питание (12В или другое) | | |Питание (12В или другое) |
| |[[File:Wire white orange stripe.png|60px|Pair 2 Wire 1]] бело-оранжевый | | |[[File:Wire white orange stripe.svg|60px|Pair 2 Wire 1]] white/orange |
| |- | | |- |
| |не используется | | |Не используется |
| |[[File:Wire blue.png|60px|Pair 1 Wire 2]] синий | | |[[File:Wire blue.svg|60px|Pair 1 Wire 2]] blue |
| |- | | |- |
| |не используется | | |Не используется |
| |[[File:Wire white blue stripe.png|60px|Pair 1 Wire 1]] бело-синий | | |[[File:Wire white blue stripe.svg|60px|Pair 1 Wire 1]] white/blue |
| |- | | |- |
| |земля питания (GND) | | |Земля (GND) |
| |[[File:Wire white brown stripe.png|60px|Pair 4 Wire 1]] бело-коричневый | | |[[File:Wire white brown stripe.svg|60px|Pair 4 Wire 1]] white/brown |
| |- | | |- |
| |земля питания (GND) | | |Земля (GND) |
| |[[File:Wire brown.png|60px|Pair 4 Wire 2]] коричневый | | |[[File:Wire brown.svg|60px|Pair 4 Wire 2]] brown |
| |} | | |} |
| | Все устройства RS-485 устанавливаются на одну шину. Шина использует две линии для данных (''A'' и ''B''), при этом часто удобно также проложить две линии для питания - ''GND'' и ''+12V'' (или другое напряжение питания). |
|
| |
|
| {| class="wikitable"
| | Кабель можно выбрать плоский четырёхжильный либо обычную витую пару CAT5 для Ethernet (для неё справа дана схема подключения; для линий питания лучше использовать сразу два провода). |
| |+ Пример альтернативной распиновки кабеля 5 категории 4 пары 26 AWG для прокладки шины RS-485
| |
| !Сигнал шины RS-485!!Провод
| |
| |-
| |
| |данные A
| |
| |[[File:Wire orange.png|60px|Pair 2 Wire 2]] оранжевый
| |
|
| |
|
| |-
| | '''Важно:''' при подключении внешних устройств к Wiren Board по шине RS-485, нужно соединять не только линии передачи данных A и B, но и '''земли''' (общий провод) контроллера Wiren Board и внешних устройств. Подключение общего провода необходимо в случае подключения к неизолированному порту RS-485 и рекомендуется в случае подключения к гальванически изолированному порту. |
| |данные B
| | Клемма общего провода обозначается, в зависимости от оборудования, как SC, SG, G, GND, ground или reference. На контроллерах Wiren Board эта клемма обозначена как GND. При подключении к изолированному порту, нужно подключаться к изолированной земле данного порта (клеммы "GND iso"). |
| |[[File:Wire white orange stripe.png|60px|Pair 2 Wire 1]] бело-оранжевый
| |
|
| |
|
| |-
| | Если ваша шина длинее 100 метров, на её конце желательно установить терминальный резистор (примерно 150 Ом, подробнее в [https://ru.wikipedia.org/wiki/RS-485#.D0.A1.D0.BE.D0.B3.D0.BB.D0.B0.D1.81.D0.BE.D0.B2.D0.B0.D0.BD.D0.B8.D0.B5 Википедии]). |
| |питание (12В или другое)
| |
| |[[File:Wire blue.png|60px|Pair 1 Wire 2]] синий
| |
|
| |
|
| |-
| | == Подключение устройств == |
| |питание (12В или другое)
| | {|align="right" |
| | | |-valign="top" |
| |[[File:Wire white blue stripe.png|60px|Pair 1 Wire 1]] бело-синий | | |[[Файл:Подлючение RS-485.jpeg|thumb|200px|Наконечники для шины]] |
| |- | | |[[Файл:Подлючение RS-485 к WB.jpeg|thumb|300px|Подключение шины RS-485 к Wiren Board 4 (в центре)]] |
| |не используется
| |
| |[[File:Wire white green stripe.png|60px|Pair 3 Wire 1]] бело-зелёный | |
| |-
| |
| |не используется
| |
| |[[File:Wire green.png|60px|Pair 3 Wire 2]] зелёный | |
| |- | |
| |земля питания (GND)
| |
| |[[File:Wire white brown stripe.png|60px|Pair 4 Wire 1]] бело-коричневый
| |
| |-
| |
| |земля питания (GND)
| |
| |[[File:Wire brown.png|60px|Pair 4 Wire 2]] коричневый
| |
| |} | | |} |
|
| |
| {| class="wikitable"
| |
| |+ Пример распиновки кабеля 2х2х0.35 мм кв. для прокладки шины RS-485 внутри щита
| |
| !Сигнал шины RS-485!!Провод
| |
| |-
| |
| |данные A
| |
| |[[File:Wire orange.png|60px|Pair 2 Wire 2]] оранжевый
| |
|
| |
| |-
| |
| |данные B
| |
| |[[File:Wire white orange stripe.png|60px|Pair 2 Wire 1]] бело-оранжевый
| |
|
| |
| |-
| |
| |питание (12В или другое)
| |
| |[[File:Wire white blue stripe.png|60px|Pair 1 Wire 1]] бело-синий
| |
| |-
| |
| |земля питания (GND)
| |
| |[[File:Wire blue.png|60px|Pair 1 Wire 2]] синий
| |
| |}
| |
| ===Падение напряжения на кабеле при пиковом потреблении устройств===
| |
| При выборе кабеля питания (или общего кабеля для питания и данных), нужно обратить внимание на:
| |
| * значение пикового потребления устройств,
| |
| * сечение и длину кабеля,
| |
| * напряжение блока питания.
| |
| При неправильном выборе кабеля и напряжения блока питания может произойти следующая ситуация: в момент пикового потребления на проводах питания случится бо́льшая, чем обычно, просадка напряжения; напряжение на самом устройстве станет меньше допустимого, и устройство отключится. Обычно после этого устройство само включается обратно, и в итоге возникает проблема, которую сложно диагностировать.
| |
|
| |
| ====Пример расчета падения напряжения на кабеле====
| |
|
| |
| Дано: К кабелю КИС-В 2х2х0,60 общей длинной 50 метров подключено 5 шт датчиков MSW2 и 2 модуля реле MRM2-mini от блока питания 12В.
| |
|
| |
| Расчет:
| |
|
| |
| Пиковая потребляемая мощность (в момент включения реле) P = 5 * 0.5 W + 2* 2.5 W = 7.5 W., при этом средняя ~3W
| |
|
| |
| Потребляемый средний ток I = P/U = 3 W/12 V =0.25 A и пиковый до 0.6А.
| |
|
| |
| Сопротивление провода с d=0,6 mm составит R = 6 Ohm на 100 метров (туда и обратно).
| |
|
| |
| Падение напряжения на кабеле (худший случай - все устройства на конце кабеля) будет V = I*R = 0.25*6 = 1.5 V в среднем и пиковое 3.6 V
| |
|
| |
| На устройствах останется соответственно 10.5 V и 8.4 V, Но для питания нужно не менее 9V. Это приведет к нестабильной работе. В среднем все работает, но одновременное включение реле вызовет перезагрузку устройств.
| |
|
| |
| Что можно сделать:
| |
|
| |
| *Взять кабель с большим сечением жил.
| |
|
| |
| *Использовать блок питания на 24V. Ток будет в два раза меньше (I = P/U = 0.3 A), падение напряжения на кабеле тоже меньше (1.8V), а запас по питанию будет очень большим (22V).
| |
| ===Примеры марок кабелей===
| |
| <!--T:7-->
| |
| {| class="wikitable"
| |
| !Название
| |
| !Гибкий
| |
| !Сечение
| |
| жил, мм²
| |
| !Парной
| |
| скрутки
| |
| !Экран
| |
| !Примерная
| |
| цена, $/m
| |
| |-
| |
| |[https://wirenboard.com/ru/product/wb-cable_v1/ WB-CABLE v.1 2х2х0.35 мм кв.]
| |
| |да
| |
| |0.35
| |
| |да
| |
| |нет
| |
| |1
| |
| |-
| |
| |[https://paritet.su/catalog/kdvevg_liycy/kdvevg_2kh2kh0_50_tsvet_mark/ КДВЭВГ 2х2х0,50]
| |
| |да
| |
| |0.5
| |
| |да
| |
| |оплётка
| |
| |1
| |
| |-
| |
| |[https://paritet.su/catalog/kdvevg_liycy/kdvevg_2kh2kh0_35_tsvet_mark/ КДВЭВГ 2х2х0,35]
| |
| |да
| |
| |0.35
| |
| |да
| |
| |оплётка
| |
| |0.8
| |
| |-
| |
| |[https://paritet.su/catalog/kis_v/kis_v_2kh2kh0_60/ КИС-В 2х2х0,60]
| |
| |да
| |
| |0.22
| |
| |да
| |
| |оплётка
| |
| |1.1
| |
| |-
| |
| |[https://ozon.ru/t/eGjLloR Hyperline 5e, 4 пары 26 AWG, многожильный patch]
| |
| |да
| |
| |0.25
| |
| |да
| |
| |фольга
| |
| |1
| |
| |}
| |
|
| |
| == Подключение устройств == <!--T:11-->
| |
|
| |
| <!--T:12-->
| |
| [[Файл:Nakonechniki-nshvi-5.jpg|thumb|rihgt|400px|Как обжимать наконечники НШВИ]]
| |
|
| |
| Так как все устройства соединяются общей шиной, следите за качественным соединением всех узлов линии: | | Так как все устройства соединяются общей шиной, следите за качественным соединением всех узлов линии: |
| *при обрыве линии устройства за обрывом не будут работать | | *при обрыве линии устройства за обрывом не будут работать |
| *при коротком замыкании не будут работать все устройства. | | *при коротком замыкании не будут работать все устройства. |
|
| |
|
| <!--T:13-->
| | Рекомендуем использовать [http://www.chipdip.ru/catalog-show/tips/ штыревые наконечники под обжимку]. Это позволяет легко подключать-отключать устройства без потери работоспособности остальных устройств на шине. |
| Рекомендуем использовать [https://wirenboard.com/ru/product/05-8/ штыревые наконечники под обжимку (НШВИ)]. Это позволяет легко подключать-отключать устройства без потери работоспособности остальных устройств на шине. | |
| | |
| <!--T:14-->
| |
| '''Провод A на всех устройствах подключается к клеммнику с маркировкой А, провод B — всегда к B, а провода A и B должны быть перевиты между собой'''.
| |
|
| |
|
| На контроллерах Wiren Board рядом с клеммниками А и В расположены клеммники GND и Vout — их лучше не использовать в больших инсталляциях, так как оба выхода Vout рассчитаны всего на 1А. | | Провод A на всех устройствах подключается к клеммнику с маркировкой А, провод B - всегда к B. На Wiren Board рядом с клеммниками А и В |
| | | расположены клеммники GND и Vout - можно сразу подключить линии питания (сначала проверьте требования к питанию ваших устройств!). |
| Клемма общего провода обозначается, в зависимости от оборудования, как SC, SG, G, GND, ground или reference. На контроллерах Wiren Board эта клемма обозначена как GND. При подключении к изолированному порту, нужно подключаться к изолированной земле данного порта (клеммы "GND iso").
| |
|
| |
|
| <!--T:15-->
| | Лайфхак: так как внутри Wiren Board стоит растяжка линий, после подключения его к шине напряжение на линии A будет больше чем на B примерно на 0.5 В. Поэтому подключая периферийные устройства вы легко можете определить линии шины вольтметром. |
| Лайфхак: так как внутри Wiren Board стоит растяжка линий, после подключения его к шине напряжение на линии A будет больше, чем на B примерно на 0.5 В. Поэтому, подключая периферийные устройства, вы легко можете определить линии шины вольтметром. Но, конечно, цветовое кодирование проводников более предпочтительно. | |
|
| |
|
| <gallery mode="packed" heights="150px" caption="Пример подключения устройств к шине внутри щита кабелем 2х2х0.35 мм кв.">
| | == Дополнительная информация == |
| Image: RS-485-1.jpg | Наконечники для шины RS-485
| | #Дифференциальная линия дает хорошую помехозащищенность. Длина линии до 1200 метров. |
| Image: RS-485-2.jpg | Подключение шины к модулям
| | #При прокладке шины нужно соблюдать [http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/interface/rs485/app.htm определённые правила], но для передачи в одной квартире подойдёт любой кабель и даже возможны ответвления. |
| Image: RS-485-3.jpg | Подключение шины к контроллеру, устройства питаются от блока питания
| |
| </gallery>
| |
| </translate>
| |
Общую информацию по подключению устройств RS-485 к контроллеру смотрите на странице RS-485.
Прокладка шины
Использование сетевого кабеля 5 категории для прокладки шины RS-485
Сигнал |
Провод
|
Данные A
|
white/green
|
Данные B
|
green
|
Питание (12В или другое)
|
orange
|
Питание (12В или другое)
|
white/orange
|
Не используется
|
blue
|
Не используется
|
white/blue
|
Земля (GND)
|
white/brown
|
Земля (GND)
|
brown
|
Все устройства RS-485 устанавливаются на одну шину. Шина использует две линии для данных (A и B), при этом часто удобно также проложить две линии для питания - GND и +12V (или другое напряжение питания).
Кабель можно выбрать плоский четырёхжильный либо обычную витую пару CAT5 для Ethernet (для неё справа дана схема подключения; для линий питания лучше использовать сразу два провода).
Важно: при подключении внешних устройств к Wiren Board по шине RS-485, нужно соединять не только линии передачи данных A и B, но и земли (общий провод) контроллера Wiren Board и внешних устройств. Подключение общего провода необходимо в случае подключения к неизолированному порту RS-485 и рекомендуется в случае подключения к гальванически изолированному порту.
Клемма общего провода обозначается, в зависимости от оборудования, как SC, SG, G, GND, ground или reference. На контроллерах Wiren Board эта клемма обозначена как GND. При подключении к изолированному порту, нужно подключаться к изолированной земле данного порта (клеммы "GND iso").
Если ваша шина длинее 100 метров, на её конце желательно установить терминальный резистор (примерно 150 Ом, подробнее в Википедии).
Подключение устройств
|
Подключение шины RS-485 к Wiren Board 4 (в центре)
|
Так как все устройства соединяются общей шиной, следите за качественным соединением всех узлов линии:
- при обрыве линии устройства за обрывом не будут работать
- при коротком замыкании не будут работать все устройства.
Рекомендуем использовать штыревые наконечники под обжимку. Это позволяет легко подключать-отключать устройства без потери работоспособности остальных устройств на шине.
Провод A на всех устройствах подключается к клеммнику с маркировкой А, провод B - всегда к B. На Wiren Board рядом с клеммниками А и В
расположены клеммники GND и Vout - можно сразу подключить линии питания (сначала проверьте требования к питанию ваших устройств!).
Лайфхак: так как внутри Wiren Board стоит растяжка линий, после подключения его к шине напряжение на линии A будет больше чем на B примерно на 0.5 В. Поэтому подключая периферийные устройства вы легко можете определить линии шины вольтметром.
Дополнительная информация
- Дифференциальная линия дает хорошую помехозащищенность. Длина линии до 1200 метров.
- При прокладке шины нужно соблюдать определённые правила, но для передачи в одной квартире подойдёт любой кабель и даже возможны ответвления.