Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- hu:comm:bus_rs485 [2017/09/06 21:09]
+++ hu:comm:bus_rs485 [2022/04/21 15:03] ()
@@ 1: / 1: @@
+{{ 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.