RS-485: Wiring and Connection: различия между версиями
Fizikdaos (обсуждение | вклад) |
|||
Строка 60: | Строка 60: | ||
'''Пример рассчета''' падения напряжения на кабеле: | '''Пример рассчета''' падения напряжения на кабеле: | ||
Дано: К кабелю | 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: | 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 ток I = P/U = | Потребляемый средний ток I = P/U = 3 W/12 V =0.25 A и пиковый до 0.6А. | ||
Сопротивление провода с d=0, | Сопротивление провода с d=0,6 mm составит R = 6 Ohm на 100 метров (туда и обратно). | ||
Падение напряжения на кабеле (худший случай - все | 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 | 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: | Что можно сделать: | ||
*Взять кабель с большим | *Взять кабель с большим сечением жил. | ||
*Использовать блок питания на | *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). | ||
Строка 128: | Строка 128: | ||
|[https://paritet.su/catalog/kis_v/kis_v_2kh2kh0_60/ КИС-В 2х2х0,60] | |[https://paritet.su/catalog/kis_v/kis_v_2kh2kh0_60/ КИС-В 2х2х0,60] | ||
|да | |да | ||
|0. | |0.22 | ||
|да | |да | ||
|оплётка | |оплётка |
Версия 23:40, 6 мая 2020
Купить недорогой кабель в интернет-магазине
Прокладка шины
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. Его можно не подключать, если устройства уже имеют общую землю и стоят в одном щите. A и B обязательно должны быть проложены витой парой. В качестве общего провода можно использовать экран кабеля.
Часто удобно проложить сразу линию для питания. Т. е. использовать кабель с двумя витыми парами А/B и V+/GND.
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 так же не допускаются.
Но если скорость передачи будет не выше 115200, 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.
- Ответвления от шины - допустимы ответвления до 50 м при скорости не выше 115 200.
- Терминатор на концах линии - при скорости < 115 200 можно обойтись, при скорости 115200 - хотя бы с одно конца должен быть. На длинных линиях и низкой скоростью может даже ухудшать работу. Если контроллер подключен к середине шины, то терминатор нужно отключить.
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. Если этот же кабель используется для питания устройств, то обратите внимание и на сечение проводников: падение напряжения на длинном кабеле может привести к нестабильной работе устройства.
Пример рассчета 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).
Название | Гибкий | Сечение
жил(мм^2) |
Парной
скрутки |
Экран | Примерная
цена, $/m |
Примечание |
---|---|---|---|---|---|---|
ParLan Patch F/UTP 4х2х0,60 | да | 0.2 | да | алюмополимерная лента | 0.5 | для питания использовать две отдельных пары |
КСПЭВГ 2x2x0.35 | да | 0.35 | да | алюмополимерная лента | 0.4 | только под заказ |
КДВЭВГ 2х2х0,50 | да | 0.5 | да | оплётка | 1 | |
КДВЭВГ 2х2х0,35 | да | 0.35 | да | оплётка | 0.8 | |
КИС-В 2х2х0,60 | да | 0.22 | да | оплётка | 1.1 |
Подключение устройств
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 (НШВИ). Это позволяет легко подключать-отключать устройства без потери работоспособности остальных устройств на шине. При использовании во время монтажа наконечников типа НШВИ необходимо, чтобы диаметр изолированных манжет не превышал габаритов клеммников устройств.
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").
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.