{{ wiki:comm:rs485_usb.png?179x131|USB-RS485 átalakító}} ====== RS-485 ====== {{tag>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 [[bus_rs|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 [[bus_rs232#|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 [[hu:comm:start#token|token]], amit a [[bus_profibus|Profibus]] is alkalmaz. ==== RS-485 jellemzői ==== Az RS szabványok összehasonlítását [[bus_rs|itt találja]]. ^ ^RS-485| ^Működési mód|[[hu:comm:start#szinkron|szinkron átvitel]]| ^Meghajtók és vevők\\ száma egy vonalon|32 állomás szegmensenként| ^Adatátvitel módja|[[hu:comm:start#half_duplex|félduplex]]| ^Adatátvitel|[[hu:comm:start#multipoint|multipoint]]| ^Max. kábelhosszúság|1200 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-\\ impedancia|54 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 limit|150 mA tól Test felé\\ 250 mA Vcc felé| ^Vevő hiszterézis|50 mV| ===== RS-485 OSI modell ===== ^Szint^Magyarul^Németül^Angolul| |7|Alkalmazási réteg|Anwendungsschicht|Application layer| |6|Megjelenítési réteg|Darstellungsschicht|Presentation layer| |5|Viszonylati réteg|Kommunikationssteuerungsschicht|Session layer| |4|Forgalmazási réteg|Transportschicht|Transport layer| |3|Hálózati réteg|Vermittlungsschicht|Network layer| |2|Adatkapcsolati réteg|Sicherungsschicht|Data Link layer| |1|Fizikai réteg|Physikalische Schicht|Physical 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 ([[bus_profibus|Profibus]], Interbus, [[bus_modbus|Modbus]],.. [[bus_view|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 [[hu:comm:start#broadcast|multi-drop (broadcast)]] felosztás az egyik leggyakrabban alkalmazott ([[hu:comm:start#dp|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 ([[bus_units#repeater|repeater]]-rel) az állomások száma szintén emelhető, erre példa a [[bus_profibus|Profibus]]. Az RS-485 120 Ω vonalimpedanciát tételez fel a vezetéktől, ezt jellemzően [[cable_connectors#s_stp|STP]] vezeték alkalmazásával szokás teljesíteni. A szegmens két végét 680 Ω-os 120W-os (10%, 1/2 watt) véglezárókkal szükséges zárni. {{wiki:comm:rs485_2.png?644x268|EIA-TIA 485 interface}} \\ ===== 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 ([[bus_units#repeater|repeater]]-ek) számától. {{wiki:comm:rs_signal_rate.png?562x383|RS-232, RS-422, RS-485 compare signal rates }} \\ ===== RS-485 jelszintek ===== {{wiki:comm:rs485_jelszint.png?346x327|RS-485 signal levels}} \\ 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 ===== {{wiki:comm:rs485hd.png?442x328|RS-485 half duplex plate}} \\ ===== RS-485 full duplex kapcsolás ===== {{wiki:comm:rs485fd.png?442x328|RS-485 full duplex plate}} \\ {{ wiki:comm:profibus_conn.png?200x150|profibus rs-485 cable}} ===== 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. {{wiki:comm:rs485.png?614x381|EIA-485 - RS-485 Profibus}} \\ 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: {{wiki:comm:rs485_kabel.png?712x215|EIA-485 - RS-485 Profibus}} \\ ==== Az RS-485-Profibus technikai jellemzői ==== ^Hálózati topológia|Lineáris busz, mindkét végén aktív lezárással, lezárás nélkül csak <= 1.5 Mbit/sec átvitel valósítható meg| ^Átviteli közeg|Árnyékolt sodrott érpár. Az árnyékolás a környezeti feltételektől (EMC) függően elhagyható| ^Állomások száma|32 állomás szegmensenként repeaterek nélkül, max. 127 állomás repeaterek-kel| ^Csatlakozók|Jellemzően 9 tűs D csatlakozó| {{wiki:comm:bus_rs485_clip_image002.gif?139x146 }} \\   Minden eszköz a buszhoz - [[hu:comm:start#topologiak|lánc topológiá]]val - csatlakozik. Egy [[hu:comm:start#segment|szegmens]]re 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 === ^Impedancia|135 - 165 Ohm| ^Kapacitás|< 30 pf/m| ^Hurokellenállás|110 Ohm/km| ^Vezetékméret|0.64mm| ^Vezető terület|> 0.34mm²| === RS-485 ’A’ típusú vezeték jellemző kbps adatok a hossz függvényében === ^Baud rate (kbit/sec)|9.6|19.2|93.75|187.5|500|1500|12000| ^Távolság/szegmens|1200 m|1200 m|1200 m|1000 m|400 m|200 m|100 m| {{ wiki:comm:profibus_csatlakozo.png?297x418|Profibus connector}} 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 [[hu:comm:start#emc|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.