RS-485 არის სტანდარტი, რომელიც პირველად იქნა მიღებული ელექტრონიკის ინდუსტრიის ასოციაციის მიერ. ამ დროისთვის, ეს სტანდარტი ითვალისწინებს ყველა სახის მიმღების და გადამცემის ელექტრულ მახასიათებლებს, რომლებიც გამოიყენება სხვადასხვა დაბალანსებულ ციფრულ სისტემაში.

რა არის ის?

სპეციალისტებს შორის RS-485 არის საკმაოდ პოპულარული ინტერფეისის სახელი, რომელიც აქტიურად გამოიყენება სხვადასხვა სამრეწველო პროცესის მართვის სისტემებში რამდენიმე კონტროლერის, ისევე როგორც მრავალი სხვა მოწყობილობის ერთმანეთთან დასაკავშირებლად. მთავარი განსხვავება ამ ინტერფეისსა და თანაბრად გავრცელებულ RS-232-ს შორის არის ის, რომ იგი ითვალისწინებს რამდენიმე ტიპის აღჭურვილობის ერთდროულ ინტეგრაციას.

RS-485-ის გამოყენებით, მაღალსიჩქარიანი ინფორმაციის გაცვლა უზრუნველყოფილია რამდენიმე მოწყობილობას შორის ერთი ორსადენიანი საკომუნიკაციო ხაზის ნახევრად დუპლექს რეჟიმში. იგი ფართოდ გამოიყენება თანამედროვე ინდუსტრიაში პროცესის კონტროლის სისტემების ფორმირების პროცესში.

დიაპაზონი და სიჩქარე

დახმარებით ამ სტანდარტისმიიღწევა ინფორმაციის გადაცემა 10 მბიტ/წმ-მდე სიჩქარით, ხოლო მაქსიმალური შესაძლო დიაპაზონი პირდაპირ იქნება დამოკიდებული მონაცემთა გადაცემის სიჩქარეზე. ამრიგად, მაქსიმალური სიჩქარის უზრუნველსაყოფად, მონაცემები შეიძლება გადაიცეს არაუმეტეს 120 მეტრზე, ხოლო 100 კბიტ/წმ სიჩქარით ინფორმაცია გადაიცემა 1200 მეტრზე მეტ მანძილზე.

დაკავშირებული მოწყობილობების რაოდენობა

მოწყობილობების რაოდენობა, რომელთა ინტეგრირებაც RS-485 ინტერფეისს შეუძლია, პირდაპირ იქნება დამოკიდებული იმაზე, თუ რომელი გადამცემები გამოიყენება მოწყობილობაში. თითოეული გადამცემი შექმნილია იმისთვის, რომ ერთდროულად მართოს 32 სტანდარტული მიმღები, მაგრამ უნდა გვესმოდეს, რომ არის მიმღებები, რომლებსაც აქვთ შეყვანის წინაღობა 50%, 25% ან თუნდაც სტანდარტზე ნაკლები, და თუ ასეთი აღჭურვილობა გამოიყენება, ჯამური შესაბამისად გაიზრდება მოწყობილობების რაოდენობა.

კონექტორები და პროტოკოლები

RS-485 კაბელი არ ახდენს ინფორმაციის ჩარჩოების ან გაცვლის პროტოკოლის რომელიმე კონკრეტულ ფორმატს. უმეტეს შემთხვევაში გამოიყენება ზუსტად იგივე ჩარჩოები, რომლებსაც RS-232 იყენებს, ანუ მონაცემთა ბიტები, გაჩერების და დაწყების ბიტები და საჭიროების შემთხვევაში პარიტეტის ბიტი.

საკომუნიკაციო პროტოკოლების ფუნქციონირება უმეტეს თანამედროვე სისტემებში ხორციელდება "მასტერ-მონის" პრინციპით, ანუ ქსელის ზოგიერთი მოწყობილობა არის ოსტატი და იღებს ინიციატივას გაგზავნის მოთხოვნის გაცვლას ყველა მონურ მოწყობილობას შორის, რომლებიც განსხვავდება ერთმანეთისგან. ლოგიკური მისამართები. დღეს ყველაზე პოპულარული პროტოკოლი არის Modbus RTU.

აღსანიშნავია, რომ RS-485 კაბელს ასევე არ აქვს რაიმე კონკრეტული ტიპის კონექტორები ან გაყვანილობა, ანუ შეიძლება მოიძებნოს ტერმინალის კონექტორები, DB9 და სხვა.

კავშირი

ამ ინტერფეისის ყველაზე გავრცელებული გამოყენებაა ლოკალური ქსელი, აერთიანებს რამდენიმე გადამცემს ერთდროულად.

RS-485-ის შეერთებისას საჭიროა სწორად დააკავშიროთ სიგნალის სქემები, რომლებსაც ჩვეულებრივ უწოდებენ A და B, ამ შემთხვევაში, პოლარობის შეცვლა არც ისე ცუდია, უბრალოდ, დაკავშირებული მოწყობილობები არ იმუშავებს.

RS-485 ინტერფეისის გამოყენებისას უნდა გაითვალისწინოთ მისი მუშაობის რამდენიმე მახასიათებელი:

• სიგნალის გადაცემის ყველაზე ოპტიმალური საშუალებაა გრეხილი წყვილი კაბელი.
• კაბელის ბოლოები უნდა იყოს ჩართული სპეციალიზებული ტერმინალის რეზისტორების გამოყენებით.
• ქსელი, რომელიც იყენებს სტანდარტულ ან USB RS-485-ს, უნდა განთავსდეს ყოველგვარი განშტოების ხაზების გარეშე.
• მოწყობილობები უნდა იყოს დაკავშირებული უმოკლეს სიგრძეზე.

კოორდინაცია

ტერმინალის რეზისტორების გამოყენებით, სტანდარტული ან USB RS-485 უზრუნველყოფს კაბელის ღია ბოლოს სრულ შესაბამისობას მომდევნო ხაზთან, რაც მთლიანად გამორიცხავს სიგნალის ასახვის შესაძლებლობას.

რეზისტორების ნომინალური წინააღმდეგობა შეესაბამება კაბელის დამახასიათებელ წინაღობას და იმ კაბელებისთვის, რომლებიც დაფუძნებულია გრეხილ წყვილზე, უმეტეს შემთხვევაში ეს არის დაახლოებით 100-120 Ohms. მაგალითად, ამჟამად საკმაოდ პოპულარულ UTP-5 კაბელს, რომელიც აქტიურად გამოიყენება Ethernet-ის დაყენების პროცესში, აქვს დამახასიათებელი წინაღობა 100 Ohms. საკაბელო სხვა ვარიანტებისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვა რეიტინგი.

საჭიროების შემთხვევაში, რეზისტორების შედუღება შესაძლებელია საკაბელო კონექტორების კონტაქტებზე უკვე ბოლო მოწყობილობებში. რეზისტორები იშვიათად არის დამონტაჟებული თავად მოწყობილობაში, რის შედეგადაც რეზისტორის დასაკავშირებლად მხტუნავები უნდა დამონტაჟდეს. ამ შემთხვევაში, თუ მოწყობილობა გამორთულია, ხაზი სრულიად შეუსაბამოა. და იმის უზრუნველსაყოფად ნორმალური მუშაობასისტემის დანარჩენ ნაწილში, თქვენ უნდა დააკავშიროთ შესაბამისი დანამატი.

სიგნალის დონეები

RS-485 პორტი იყენებს მონაცემთა გადაცემის დაბალანსებულ წრეს, ანუ A და B სიგნალის სქემებზე ძაბვის დონეები შეიცვლება ანტიფაზაში.

სენსორმა უნდა უზრუნველყოს სიგნალის დონე 1.5 V მაქსიმალური დატვირთვის დროს და არაუმეტეს 6 ვ, თუ მოწყობილობა უმოქმედოა. ძაბვის დონე იზომება განსხვავებულად, თითოეული სიგნალის მავთული მეორესთან შედარებით.

სადაც მიმღები მდებარეობს, მიღებული სიგნალის მინიმალური დონე ნებისმიერ შემთხვევაში უნდა იყოს მინიმუმ 200 მვ.

მიკერძოება

იმ შემთხვევაში, თუ სიგნალის სქემებზე სიგნალი არ არის, ხდება უმნიშვნელო ცვლა, რომელიც იცავს მიმღებს ყალბი განგაშისგან.

ექსპერტები გირჩევენ მიკერძოებას 200 მვ-ზე ოდნავ მეტი, რადგან მოცემული ღირებულებაშეესაბამება შემავალი სიგნალის არასანდოობის ზონას სტანდარტის მიხედვით. ამ შემთხვევაში წრე A იწევს წყაროს პოზიტიურ პოლუსამდე, ხოლო წრე B – საერთო.

მაგალითი

ელექტროენერგიის წყაროს საჭირო მიკერძოებისა და ძაბვის შესაბამისად, ტარდება გაანგარიშება, მაგალითად, თუ თქვენ გჭირდებათ მიკერძოების მიღება 250 mV ტერმინალური რეზისტორების გამოყენებით R T = 120 Ohms, იმის გათვალისწინებით, რომ წყაროს აქვს ძაბვა 12 ვ. თუ გავითვალისწინებთ, რომ ამ შემთხვევაში ორი წინააღმდეგობა დაკავშირებულია ერთმანეთთან პარალელურად და მიმღების მხრიდან დატვირთვის სრული უგულებელყოფით, მიკერძოებული დენი არის 0,0042 A, ხოლო მიკერძოებული წრედის საერთო წინააღმდეგობა 2857 ohms. R სმ ამ შემთხვევაში იქნება დაახლოებით 1400 Ohms, ასე რომ თქვენ უნდა აირჩიოთ უახლოესი მნიშვნელობა.

მაგალითში გამოყენებული იქნება 1.5 კ ოჰმი მიკერძოებული რეზისტორი, ასევე გარე 12 ვოლტიანი რეზისტორი. გარდა ამისა, ჩვენს სისტემას აქვს კონტროლერის ელექტრომომარაგების იზოლირებული გამომავალი, რომელიც წამყვანი რგოლია მის მიკროსქემის სეგმენტში.

რა თქმა უნდა, მიკერძოების განხორციელების მრავალი სხვა ვარიანტია, რომლებიც იყენებენ RS-485 გადამყვანს და სხვა ელემენტებს, მაგრამ ნებისმიერ შემთხვევაში, მიკერძოებული სქემების განთავსებისას, უნდა გაითვალისწინოთ ის ფაქტი, რომ კვანძი, რომელიც მას უზრუნველყოფს პერიოდულად ბრუნდება გამორთულია ან საბოლოოდ შეიძლება მთლიანად ამოღებულ იქნეს ქსელიდან.

თუ არსებობს ოფსეტური, მაშინ A მიკროსქემის პოტენციალი სრულ უმოქმედობაში დადებითია B წრედთან მიმართებაში, რაც არის სახელმძღვანელო, თუ ახალი მოწყობილობა დაკავშირებულია კაბელთან მავთულის ნიშნების გარეშე.

არასწორი გაყვანილობა და დამახინჯება

ზემოაღნიშნული რეკომენდაციების დაცვა საშუალებას გაძლევთ მიაღწიოთ ელექტრული სიგნალების ნორმალურ გადაცემას ქსელის სხვადასხვა წერტილში, თუ საფუძვლად გამოყენებული იქნება RS-485 პროტოკოლი. თუ ზოგიერთი მოთხოვნა მაინც არ არის დაკმაყოფილებული, მოხდება სიგნალის დამახინჯება. ყველაზე შესამჩნევი დამახინჯება იწყება, თუ მონაცემთა გაცვლის კურსი აღემატება 1 მბიტ/წმ-ს, მაგრამ სინამდვილეში, დაბალი სიჩქარის შემთხვევაშიც კი, რეკომენდებულია არ უგულებელყოთ ეს რეკომენდაციები, მაშინაც კი, თუ ქსელი "უკვე მუშაობს ნორმალურად. ”

როგორ დავაპროგრამოთ?

სხვადასხვა აპლიკაციების დაპროგრამებისას, რომლებიც მუშაობენ მოწყობილობებთან RS-485 სპლიტერისა და ამ ინტერფეისის სხვა მოწყობილობებთან, უნდა გაითვალისწინოთ რამდენიმე მნიშვნელოვანი პუნქტი. ჩამოვთვალოთ ისინი:

• სანამ ამანათის მიწოდება დაიწყება, აუცილებელია გადამცემის გააქტიურება. იმისდა მიუხედავად, რომ გარკვეული წყაროებიდან მიღებული ინფორმაციის თანახმად, მიწოდება შეიძლება განხორციელდეს ჩართვისთანავე, ზოგიერთი ექსპერტი გვირჩევს თავდაპირველად შეჩერებას, რაც დროთა განმავლობაში უდრის ერთი ჩარჩოს გადაცემის სიჩქარეს. ამ შემთხვევაში, სწორი მიმღების პროგრამას ექნება დრო, რომ სრულად დაადგინოს შეცდომები გარდამავალ პროცესში, განახორციელოს ნორმალიზების პროცედურა და მოემზადოს მონაცემების შემდგომი მიღებისთვის.
• მონაცემების ბოლო ბაიტის გაცემის შემდეგ, ასევე რეკომენდებულია შეჩერება RS-485 მოწყობილობის გათიშვამდე. კერძოდ, ეს გამოწვეულია იმით, რომ სერიული პორტის კონტროლერი ხშირად შეიცავს ორ რეგისტრს ერთდროულად, რომელთაგან პირველი არის პარალელური შეყვანა და გამიზნულია მონაცემების მისაღებად, ხოლო მეორე არის shift გამომავალი და გამოიყენება სერიული გამოსასვლელად. კონტროლერის მიერ გადაცემის ნებისმიერი შეფერხება წარმოიქმნება, თუ შეყვანის რეგისტრი ცარიელია, როდესაც ინფორმაცია უკვე მოწოდებულია ცვლის რეესტრი, მაგრამ ჯერ არ არის გაცემული. სწორედ ამ მიზეზის გამო, მაუწყებლობის შეწყვეტის შემდეგ, თქვენ უნდა შეინარჩუნოთ გარკვეული პაუზა გადამცემის გამორთვამდე, რომელიც უნდა იყოს დაახლოებით 0,5 ბიტით მეტი ჩარჩოზე. უფრო ზუსტი გამოთვლების გასაკეთებლად რეკომენდებულია გამოყენებული სერიული პორტის კონტროლერის ტექნიკური დოკუმენტაციის დეტალური შესწავლა.
• ვინაიდან გადამცემი, მიმღები და შესაძლოა RS-485 გადამყვანი დაკავშირებულია ერთ ხაზთან, ადგილობრივი მიმღები ასევე აიღებს გადაცემებს საკუთარი გადამცემიდან. ეს ხშირად ხდება, როდესაც სისტემებში, რომლებსაც ახასიათებთ ხაზთან შემთხვევითი წვდომა, ამ თვისებასგამოიყენება შემოწმების პროცესში, რომ არ არის შეჯახება ორ გადამცემს შორის. IN სტანდარტული სისტემები, რომელიც მუშაობს master-slave პრინციპის შესაბამისად, რეკომენდირებულია მთლიანად დახუროს შეფერხებები მიმღებიდან გადაცემის პროცესში.

ავტობუსის ფორმატის კონფიგურაცია

ეს ინტერფეისი უზრუნველყოფს მოწყობილობების გაერთიანების შესაძლებლობას "ავტობუსის" ფორმატის გამოყენებით, როდესაც ყველა მოწყობილობა დაკავშირებულია ერთი წყვილი მავთულის გამოყენებით. ამ შემთხვევაში, საკომუნიკაციო ხაზი უნდა შეესაბამებოდეს ტერმინალის რეზისტორებს ორივე ბოლოში.

ამ შემთხვევაში კოორდინაციის უზრუნველსაყოფად, დამონტაჟებულია რეზისტორები, რომელთა წინააღმდეგობაა 620 Ohms. ისინი ყოველთვის დამონტაჟებულია ხაზთან დაკავშირებულ პირველ და ბოლო მოწყობილობაზე. თანამედროვე მოწყობილობების აბსოლუტურ უმრავლესობას ასევე აქვს ჩაშენებული შესატყვისი რეზისტორი, რომელიც საჭიროების შემთხვევაში შეიძლება შევიდეს ხაზში ინსტალაციის გზით. სპეციალური ჯემპერიმოწყობილობის დაფას.

ვინაიდან მხტუნავები თავდაპირველად დამონტაჟებულია მიწოდების მდგომარეობაში, თქვენ თავდაპირველად უნდა ამოიღოთ ისინი ყველა მოწყობილობიდან, შესაბამისად, გარდა პირველი და უკანასკნელი, რომლებიც დაკავშირებულია ხაზთან. S2000-PI მოდელის გადამყვან-გამეორებებში, თითოეული ცალკეული გამოსასვლელისთვის, შესატყვისი წინააღმდეგობა ჩართულია გადამრთველის გამოყენებით, ხოლო S2000-KS და S2000-K მოწყობილობები ხასიათდება ჩაშენებული შესატყვისი წინააღმდეგობით, შედეგად რომელიც არ არის საჭირო ჯუმპერი მისი შეერთებისთვის.

უფრო გრძელი საკომუნიკაციო ხაზის უზრუნველსაყოფად რეკომენდებულია სპეციალიზებული გამეორება-რელეების გამოყენება, რომლებიც აღჭურვილია გადაცემის მიმართულების სრულად ავტომატური გადართვით.

ვარსკვლავის კონფიგურაცია

ნებისმიერი ონკანი RS-485 ხაზში არასასურველია, რადგან ისინი იწვევს საკმაოდ დიდ სიგნალის დამახინჯებას, მაგრამ პრაქტიკული თვალსაზრისით მათი მოთმინება შესაძლებელია, თუ ონკანის სიგრძე მოკლეა. ამ შემთხვევაში არ არის საჭირო ცალკეულ ტოტებზე შესაბამისი რეზისტორების დაყენება.

RS-485 სადისტრიბუციო სისტემაში, რომელსაც აკონტროლებს კონსოლი, თუ ეს უკანასკნელი და მოწყობილობები დაკავშირებულია ერთსა და იმავე ხაზთან, მაგრამ იკვებება სხვადასხვა წყაროებით, საჭირო იქნება ყველა მოწყობილობისა და კონსოლის 0 ვ სქემების გაერთიანება. უზრუნველყოს მათი პოტენციალის გათანაბრება. თუ ეს მოთხოვნა არ დაკმაყოფილდება, მაშინ დისტანციური მართვის პულტს შეიძლება ჰქონდეს არასტაბილური კავშირი მოწყობილობებთან. თუ კაბელი მრავალჯერადი გრეხილი წყვილიმავთულები, მაშინ ამ შემთხვევაში სრულიად თავისუფალი წყვილი შეიძლება გამოყენებულ იქნას პოტენციალის გათანაბრების წრედისთვის, საჭიროების შემთხვევაში. სხვა საკითხებთან ერთად, ასევე შესაძლებელია გამოვიყენოთ დამცავი გრეხილი წყვილი, თუ არ არის ეკრანის დამიწება.

რა უნდა განიხილოს?

უმეტეს შემთხვევაში, დენი, რომელიც გადის პოტენციალის გათანაბრების მავთულში, საკმაოდ მცირეა, თუმცა, თუ თავად 0 V მოწყობილობები ან კვების წყაროები დაკავშირებულია რამდენიმე ადგილობრივ მიწის ავტობუსთან, პოტენციური სხვაობა სხვადასხვა 0 V სქემებს შორის შეიძლება იყოს. რამდენიმე ერთეული და ზოგიერთ შემთხვევაში ათობით ვოლტიც კი, ხოლო დენი, რომელიც გადის პოტენციალის გათანაბრების წრეში, შეიძლება საკმაოდ მნიშვნელოვანი იყოს. ეს არის საერთო მიზეზი იმისა, რომ დისტანციური მართვის პულტსა და მოწყობილობებს შორის არასტაბილური კავშირი არსებობს, რის შედეგადაც ისინი შეიძლება ჩავარდეს კიდეც.

სწორედ ამ მიზეზით აუცილებელია გამოირიცხოს 0 ვ სქემის დამიწების შესაძლებლობა ან, მაქსიმუმ, ამ წრედის დამიწება გარკვეულ წერტილში. ასევე აუცილებელია გავითვალისწინოთ სიგნალიზაციის სისტემაში გამოყენებულ მოწყობილობებში არსებული 0 ვ-სა და დამცავი გრუნტის წრედის კავშირის შესაძლებლობა.

ობიექტებში, რომლებიც ხასიათდება საკმაოდ მძიმე ელექტრომაგნიტური გარემოთი, შესაძლებელია ამ ქსელის დაკავშირება დაცული კაბელის საშუალებით. გრეხილი წყვილიამ შემთხვევაში შეიძლება იყოს უფრო მოკლე მაქსიმალური დიაპაზონი, რადგან საკაბელო ტევადობა უფრო მაღალია.

RS-485 სტანდარტი პირველად იქნა მიღებული ელექტრონიკის ინდუსტრიის ასოციაციის მიერ. დღეს ის იკვლევს სხვადასხვა მიმღებებისა და გადამცემების ელექტრულ მახასიათებლებს, რომლებიც გამოიყენება დაბალანსებულ ციფრულ სისტემებში.

რა არის ეს სტანდარტი?

RS-485 არის ცნობილი ინტერფეისის სახელი, რომელიც აქტიურად გამოიყენება ყველა სახის სამრეწველო კონტროლის სისტემაში გარკვეული კონტროლერების და მრავალი სხვა მოწყობილობის ერთმანეთთან დასაკავშირებლად. მთავარი განსხვავება ამ ინტერფეისსა და RS-232-ს შორის არის ის, რომ იგი მოიცავს რამდენიმე ტიპის აღჭურვილობის ერთდროულად გაერთიანებას. RS-485-ის გამოყენებისას, მონაცემთა მაღალსიჩქარიანი გაცვლა რამდენიმე მოწყობილობას შორის გარანტირებულია ერთის გამოყენებით ორი მავთულის ხაზიკომუნიკაციები ნახევრად დუპლექს რეჟიმში. იგი ჩართულია თანამედროვე ინდუსტრიაში პროცესის კონტროლის სისტემების შექმნაში.

დიაპაზონი და სიჩქარე

წარმოდგენილი სტანდარტის გამოყენებით შესაძლებელია ინფორმაციის მაუწყებლობის მიღწევა 10 მბიტ/წმ-მდე სიჩქარით. აღსანიშნავია, რომ მაქსიმალური შესაძლო დიაპაზონი პირდაპირ დამოკიდებულია მონაცემთა გადაცემის სიჩქარეზე. აღსანიშნავია, რომ მაქსიმალური სიჩქარის უზრუნველსაყოფად, ინფორმაციის გადაცემა შესაძლებელია არაუმეტეს 120 მეტრისა. ამავდროულად, 100 კბიტ/წმ სიჩქარით, მონაცემები გადაიცემა 1200 მეტრზე მეტ მანძილზე.

დაკავშირებული მოწყობილობების რაოდენობა

მოწყობილობების რაოდენობა, რომელთა ინტეგრირებაც RS-485 ინტერფეისს შეუძლია, პირდაპირ დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა გადამცემები არიან ჩართული მათში. თითოეული გადამცემი უზრუნველყოფს სპეციფიკურ კონტროლს 32 სტანდარტულ მიმღებზე. თუმცა, უნდა იცოდეთ, რომ არის მიმღებები შეყვანის წინაღობით, რომლებიც განსხვავდება სტანდარტისგან 50%-ით, 25%-ით ან ნაკლებით. თუ იყენებთ ამ აღჭურვილობას, მოწყობილობების საერთო რაოდენობა შესაბამისად იზრდება.

კონექტორები და პროტოკოლები

RS-485 კაბელს არ შეუძლია რაიმე კონკრეტული ინფორმაციის ჩარჩოს ფორმატის ან გაცვლის პროტოკოლის ნორმალიზება. როგორც წესი, RS-232-ის მიერ გამოყენებული მსგავსი ჩარჩოები გამოიყენება მაუწყებლობისთვის. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მონაცემთა ბიტები, გაჩერების და დაწყების ბიტები და საჭიროების შემთხვევაში პარიტეტის ბიტი. რაც შეეხება გაცვლის პროტოკოლების ფუნქციონირებას, უმეტეს თანამედროვე სისტემებში იგი ხორციელდება „ბატონ-მონის“ პრინციპით. ეს ნიშნავს, რომ ქსელში არსებული გარკვეული მოწყობილობა მოქმედებს როგორც ლიდერი და იწყებს ლოგიკური მისამართებით განსხვავებულ მოთხოვნებს შორის მოთხოვნის გაცვლას. ამჟამად ყველაზე ცნობილი პროტოკოლი არის Modbus RTU. აღსანიშნავია, რომ RS-485 კაბელს არ აქვს გარკვეული ტიპისკონექტორები ან გამანადგურებელი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, არის ტერმინალის კონექტორები, DB9 და სხვა.

კავშირი

ხშირად, წარმოდგენილი ინტერფეისის გამოყენებით, გვხვდება ლოკალური ქსელი, რომელიც ერთდროულად აერთიანებს რამდენიმე ტიპის გადამცემს. RS-485-ის შეერთებისას აუცილებელია სიგნალის სქემების სწორად დაკავშირება. როგორც წესი, მათ უწოდებენ A და B. ამრიგად, პოლარობის შეცვლა არ არის დიდი საქმე, ის უბრალოდ იწვევს დაკავშირებული მოწყობილობების მუშაობის შეწყვეტას.

RS-485 ინტერფეისის გამოყენებისას აუცილებელია მისი მუშაობის გარკვეული მახასიათებლების გათვალისწინება. ამრიგად, რეკომენდაციები შემდეგია:

1. სიგნალის გადაცემის ოპტიმალური საშუალებაა გრეხილი წყვილი კაბელი.
2. კაბელის ბოლოები უნდა იყოს ჩართული სპეციალიზებული ტერმინალის რეზისტორების გამოყენებით.
3. სტანდარტული ან USB RS-485 გამოყენებით ქსელი უნდა განლაგდეს განშტოებების გარეშე ავტობუსის ტოპოლოგიის მიხედვით.
4. მოწყობილობები უნდა იყოს დაკავშირებული კაბელთან რაც შეიძლება მოკლე სიგრძის კაბელებით.

კოორდინაცია

ტერმინალის რეზისტორების გამოყენებით, სტანდარტული ან USB RS-485 უზრუნველყოფს, რომ კაბელის ღია ბოლო სრულად ემთხვევა ქვედა დინების ხაზს. ამ შემთხვევაში, სიგნალის ასახვის შესაძლებლობა სრულიად გამორიცხულია. რეზისტორების ნომინალური წინააღმდეგობა, რომელიც თან ახლავს გრეხილ წყვილებზე დაფუძნებული კაბელების და მავთულის დამახასიათებელ წინაღობას, ჩვეულებრივ, დაახლოებით 100-120 ohms-ია. მაგალითად, ამჟამად ცნობილ UTP-5 კაბელს, რომელიც ხშირად გამოიყენება Ethernet-ის დაყენების პროცესში, აქვს დამახასიათებელი წინაღობა 100 Ohms.

რაც შეეხება საკაბელო სხვა ვარიანტებს, შეიძლება გამოყენებულ იქნას განსხვავებული რეიტინგი. საჭიროების შემთხვევაში, რეზისტორების შედუღება შესაძლებელია ბოლო მოწყობილობებში საკაბელო კონექტორების კონტაქტებზე. იშვიათად, რეზისტორები დამონტაჟებულია თავად მოწყობილობაში, რის შედეგადაც საჭიროა მხტუნავების დაყენება რეზისტორის დასაკავშირებლად. ამ შემთხვევაში, როდესაც მოწყობილობა დაკავშირებულია, ხაზი შეუსაბამოა. დანარჩენი სისტემის ნორმალური ფუნქციონირების უზრუნველსაყოფად, თქვენ უნდა დააკავშიროთ შესაბამისი დანამატი.

სიგნალის დონეები

RS-485 პორტი იყენებს მონაცემთა გადაცემის დაბალანსებულ სქემას. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, A და B სიგნალის სქემებზე ძაბვის დონეები იცვლება ფაზიდან. სენსორი უზრუნველყოფს სიგნალის დონეს 1.5 ვ, მაქსიმალური დატვირთვის გათვალისწინებით. გარდა ამისა, 6 ვ-ზე მეტი არ არის გათვალისწინებული, როდესაც მოწყობილობა უმოქმედოა. ძაბვის დონე განსხვავებულად იზომება. მიმღების ადგილას, მიღებული სიგნალის მინიმალური დონე უნდა იყოს მინიმუმ 200 მვ.

მიკერძოება

როდესაც სიგნალის სქემებზე სიგნალი არ შეინიშნება, გამოიყენება მცირე მიკერძოება. ის იცავს მიმღებს ცრუ განგაშის შემთხვევაში. ექსპერტები გვირჩევენ 200 მვ-ზე ოდნავ მეტი ოფსეტის შესრულებას, რადგან ეს მნიშვნელობა ითვლება შეყვანის სიგნალის არასანდოობის ზონასთან სტანდარტის მიხედვით. ასეთ ვითარებაში წრე A უახლოვდება წყაროს დადებით პოლუსს და წრე B იწევს საერთოსკენ.

მაგალითი

ელექტრომომარაგების საჭირო მიკერძოებისა და ძაბვის საფუძველზე, გამოითვლება რეზისტორების მნიშვნელობები. მაგალითად, თუ გსურთ მიიღოთ 250 მვ ოფსეტი ტერმინალური რეზისტორების გამოყენებით, RT = 120 ohms. აღსანიშნავია, რომ წყაროს აქვს ძაბვა 12 ვ. იმის გათვალისწინებით, რომ ამ შემთხვევაში ორი რეზისტორი უკავშირდება ერთმანეთს პარალელურად და არ ითვალისწინებს დატვირთვას მიმღების მხარეს, მიკერძოების დენი აღწევს 0,0042-ს. . ამავდროულად, მიკერძოებული მიკროსქემის მთლიანი წინააღმდეგობა არის 2857 Ohms. Rcm იქნება დაახლოებით 1400 Ohms. ამრიგად, თქვენ უნდა აირჩიოთ უახლოესი დასახელება. მაგალითი იქნება 1.5 kOhm რეზისტორი. გადაადგილებისთვის აუცილებელია. გარდა ამისა, გამოიყენება გარე 12 ვოლტიანი რეზისტორი.

ასევე აუცილებელია აღინიშნოს, რომ სისტემაში არის კონტროლერის ელექტრომომარაგების იზოლირებული გამომავალი, რომელიც წარმოადგენს მთავარ რგოლს საკუთარი მიკროსქემის სეგმენტში. მართალია, მიკერძოების შესრულების სხვა ვარიანტებიც არსებობს, სადაც ჩართულია RS-485 გადამყვანი და სხვა ელემენტები, თუმცა, მაინც გასათვალისწინებელია, რომ მიკერძოების მიმწოდებელი კვანძი ზოგჯერ გამოირთვება ან საბოლოოდ მთლიანად წაიშლება ქსელიდან. როდესაც ოფსეტი არსებობს, A მიკროსქემის სრული ღია წრედის პოტენციალი დადებითად ითვლება B წრედთან მიმართებაში. ეს მოქმედებს როგორც გზამკვლევი ახალი აღჭურვილობის კაბელთან დაკავშირებისას მავთულის ნიშნების გამოყენების გარეშე.

არასწორი გაყვანილობა და დამახინჯება

ზემოაღნიშნული რეკომენდაციების განხორციელება შესაძლებელს ხდის ელექტრული სიგნალების სწორი გადაცემის მიღწევას ქსელის სხვადასხვა წერტილში, როდესაც საფუძვლად გამოიყენება RS-485 პროტოკოლი. თუ რომელიმე მოთხოვნა მაინც არ არის დაკმაყოფილებული, ხდება სიგნალის დამახინჯება. ყველაზე შესამჩნევი დამახინჯება ჩნდება მაშინ, როდესაც ინფორმაციის გაცვლის კურსი 1 მბიტ/წმ-ზე მეტია. მართალია, დაბალი სიჩქარითაც კი არ არის რეკომენდებული ამ რჩევების უგულებელყოფა. ეს წესი ასევე მოქმედებს ქსელის ნორმალური მუშაობის დროს.

როგორ დავაპროგრამოთ?

სხვადასხვა აპლიკაციების დაპროგრამებისას, რომლებიც მუშაობენ მოწყობილობებთან, რომლებსაც იყენებენ RS-485 სპლიტერი და სხვა მოწყობილობები წარმოდგენილი ინტერფეისით, მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული რამდენიმე მნიშვნელოვანი პუნქტი.

სანამ პაკეტის მიწოდება დაიწყება, აუცილებელია გადამცემის გააქტიურება. აღსანიშნავია, რომ ზოგიერთი წყაროს თანახმად, მიწოდება შეიძლება განხორციელდეს გააქტიურებისთანავე. ამის მიუხედავად, ზოგიერთი ექსპერტი გვირჩევს, პირველ რიგში, შეაჩეროთ დრო, რომელიც ტოლია ერთი კადრის გადაცემის სიჩქარეზე. ამ შემთხვევაში, სწორი მიმღების პროგრამას შეიძლება ჰქონდეს დრო, რომ სრულად გამოავლინოს შეცდომები გარდამავალ პროცესში, რომელსაც შეუძლია განახორციელოს ნორმალიზების პროცედურა და მოამზადოს მონაცემების შემდეგი მიღება.

როდესაც მონაცემთა ბოლო ბაიტი გაიცემა, თქვენ ასევე უნდა შეაჩეროთ RS-485 მოწყობილობის გათიშვამდე. ეს გარკვეულწილად განპირობებულია იმით, რომ სერიული პორტის კონტროლერი ხშირად შეიცავს ორ რეესტრს ერთდროულად. პირველი არის პარალელური შეყვანა, ის შექმნილია ინფორმაციის მისაღებად. მეორე ითვლება ცვლის გამოსავალად, იგი გამოიყენება თანმიმდევრული გამომავალი მიზნით.

როდესაც კონტროლერი გადასცემს მონაცემებს, ნებისმიერი შეფერხება წარმოიქმნება, როდესაც შეყვანის რეგისტრი ცარიელია. ეს ხდება მაშინ, როდესაც ინფორმაცია უკვე მიწოდებულია ცვლის რეესტრში, მაგრამ ჯერ არ არის გაცემული. ეს არის ის მიზეზიც, რომ მაუწყებლობის შეწყვეტის შემდეგ გადამცემის გამორთვამდე გარკვეული პაუზაა საჭირო. ის უნდა იყოს დაახლოებით 0,5 ბიტით მეტი ჩარჩოზე. უფრო ზუსტი გამოთვლების შესრულებისას რეკომენდებულია უფრო დეტალურად შეისწავლოთ გამოყენებული სერიული პორტის კონტროლერის ტექნიკური დოკუმენტაცია.

შესაძლებელია გადამცემი, მიმღები და RS-485 გადამყვანი იყოს დაკავშირებული საერთო ხაზთან. ამ გზით, საკუთარი მიმღები ასევე დაიწყებს საკუთარი გადამცემის მიერ განხორციელებული გადაცემის აღქმას. ხშირია შემთხვევა, როდესაც სისტემებში, რომლებსაც ახასიათებთ შემთხვევითი ხაზის წვდომა, ეს ფუნქცია გამოიყენება იმის შესამოწმებლად, რომ არ მოხდეს შეჯახება ორ გადამცემს შორის.

ავტობუსის ფორმატის კონფიგურაცია

წარმოდგენილ ინტერფეისს აქვს მოწყობილობების გაერთიანების შესაძლებლობა "ავტობუსის" ფორმატის გამოყენებით, როდესაც ყველა მოწყობილობა დაკავშირებულია ერთი წყვილი მავთულის გამოყენებით. ეს ნიშნავს, რომ საკომუნიკაციო ხაზი უნდა შეესაბამებოდეს ხაზის ბოლო რეზისტორებს ორივე ბოლოში. ამის უზრუნველსაყოფად აუცილებელია რეზისტორების დაყენება 620 Ohms წინააღმდეგობით. ისინი ყოველთვის დამონტაჟებულია ხაზთან დაკავშირებულ პირველ და ბოლო მოწყობილობაზე.

როგორც წესი, თანამედროვე მოწყობილობებს აქვთ ჩაშენებული შესატყვისი წინააღმდეგობა. საჭიროების შემთხვევაში მისი დაკავშირება შესაძლებელია ხაზთან მოწყობილობის დაფაზე სპეციალური ჯემპერის დაყენებით. აღსანიშნავია, რომ მხტუნავების გადაზიდვის მდგომარეობა პირველად არის დაინსტალირებული, ასე რომ თქვენ უნდა ამოიღოთ ისინი ყველა მოწყობილობიდან, გარდა პირველი და ბოლო. აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ S2000-PI მოდელის გადამყვან-გამეორებებში, ცალკე გამოსასვლელად, შესატყვისი წინააღმდეგობა გააქტიურებულია გადამრთველის გამოყენებით. რაც შეეხება S2000-KS და S2000-K მოწყობილობებს, რომლებიც ხასიათდებიან ჩაშენებული შესატყვისი რეზისტორით, მის დასაკავშირებლად ჯუმპერი არ არის საჭირო. გრძელი საკომუნიკაციო ხაზის უზრუნველსაყოფად, მიზანშეწონილია გამოიყენოთ სპეციალიზებული განმეორებითი გამეორებები, რომლებიც სრულად არის აღჭურვილი. ავტომატური გადართვაგადაცემის მიმართულებები.

ვარსკვლავის კონფიგურაცია

RS-485 ხაზის ყველა სპურსი ითვლება არასასურველად, რადგან ისინი იწვევენ სიგნალის გადაჭარბებულ დამახინჯებას. თუმცა, პრაქტიკული თვალსაზრისით, ამის დაშვება შესაძლებელია, როდესაც არის ტოტის მოკლე სიგრძე. ამ შემთხვევაში არ არის საჭირო ცალკეულ ტოტებზე შესაბამისი რეზისტორების დაყენება.

RS-485 სისტემაში, სადაც კონტროლი უზრუნველყოფილია დისტანციური მართვის გამოყენებით, როდესაც რეზისტორები და მოწყობილობები დაკავშირებულია იმავე ხაზთან, მაგრამ იკვებება სხვადასხვა წყაროებით, აუცილებელია ყველა მოწყობილობის 0 ვ სქემების და დისტანციური მართვის გაერთიანება. მათი პოტენციალების გათანაბრების მიზნით. როდესაც ეს მოთხოვნა არ არის დაკმაყოფილებული, დისტანციური მართვის პულტს შეიძლება ჰქონდეს არასტაბილური კომუნიკაცია მოწყობილობებთან. რამდენიმე გრეხილი წყვილის მქონე მავთულის გამოყენებისას, საჭიროების შემთხვევაში, შესაძლებელია სრულიად თავისუფალი წყვილის გამოყენება პოტენციალის გათანაბრების წრედისთვის. გარდა ამისა, შესაძლებელია გამოვიყენოთ დამცავი გრეხილი წყვილი, თუ არ არის ეკრანის დამიწება.

რა უნდა გაითვალისწინოთ?

უმეტეს შემთხვევაში, დენი, რომელიც გადის პოტენციური გათანაბრების მავთულში, საკმაოდ მცირედ ითვლება. თუ მოწყობილობების 0 ვ ან თავად ელექტრომომარაგება დაკავშირებულია რამდენიმე ადგილობრივ მიწის ავტობუსთან, მაშინ პოტენციური განსხვავება სხვადასხვა 0 ვ სქემებს შორის შეიძლება მიაღწიოს რამდენიმე ერთეულს. ზოგჯერ ეს მნიშვნელობა დაახლოებით ათეულ ვოლტს შეადგენს და დენი, რომელიც გადის პოტენციალის გათანაბრების წრეში, საკმაოდ მნიშვნელოვანია. ხშირად ეს არის მიზეზი იმისა, რომ არსებობს არასტაბილური კავშირი დისტანციურ მართვასა და მოწყობილობებს შორის. შედეგად, მათ შეუძლიათ მარცხიც კი.

ამრიგად, აუცილებელია გამოირიცხოს 0 ვ სქემის დამიწების შესაძლებლობა ან ამ წრედის დამიწება გარკვეულ წერტილში. გარდა ამისა, გასათვალისწინებელია 0 ვ და დამცავი გრუნტის წრედის ურთიერთდაკავშირების შესაძლებლობა, რომელიც არის განგაშის სისტემაში გამოყენებულ აღჭურვილობაში. აღსანიშნავია, რომ იმ ობიექტებში, სადაც ელექტრომაგნიტური გარემო შედარებით მკაცრია, შესაძლებელია ამ ქსელთან დაკავშირება დაცულ გრეხილი წყვილის კაბელის გამოყენებით. ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ ამ სიტუაციაში შეიძლება იყოს უფრო მოკლე მაქსიმალური დიაპაზონი, რადგან მავთულის ტევადობა უფრო მაღალია.

ინსტალაციის მახასიათებლები

ქსელური კომუნიკაცია ხორციელდება "მეხუთე კატეგორიის გრეხილი წყვილი კაბელის" გამოყენებით. კონტროლერები ერთმანეთთან დაკავშირებულია "ავტობუსის" ტოპოლოგიის გამოყენებით, ე.ი. თანმიმდევრობით ერთმანეთის მიყოლებით.

ქსელის სწორი მუშაობა (განსაკუთრებით გამოყენებისას გრძელი კაბელები) შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ არის ერთი ხაზი ("ავტობუსის ტოპოლოგია") ყველა გადამცემ მოწყობილობას შორის.

ხაზი შეიძლება მოიცავდეს 32-მდე მოწყობილობას (სტანდარტული დატვირთვის ერთეულისთვის ან მეტი - ¼ დატვირთვისთვის), რომლებიც განლაგებულია სურვილისამებრ მთელ სიგრძეზე. მოწყობილობები უნდა იყოს დაკავშირებული ხაზთან ძალიან მოკლე კაბელებით (არაუმეტეს 30 სმ სიგრძით), რათა თავიდან იქნას აცილებული Y-გაყოფა.

თუმცა, პრაქტიკაში, ეს სიგრძე შეიძლება გაიზარდოს რამდენიმე მეტრამდე. უმეტეს შემთხვევაში, რთული კონფიგურაციის პრობლემის მოგვარება შესაძლებელია ინტერფეისის გამეორებების გამოყენებით.

სიგნალის გადამცემი ხაზები უნდა იყოს განლაგებული ელექტრომომარაგების კაბელებისგან, განსაკუთრებით დატვირთვის კაბელებიდან მინიმუმ 50 სმ დაშორებით. უფრო მეტიც, ისინი არ უნდა იყოს ჩასმული ამ კაბელებთან ან კაბელებთან ერთად, რომლებშიც დიდი დინება მიედინება, რადგან ამან შეიძლება გამოიწვიოს ჩარევა და შეცდომები.

ელექტროგადამცემი ხაზების კვეთა უნდა იყოს 90 გრადუსიანი კუთხით. აკრძალულია გრეხილი წყვილების შერწყმა და გრეხილების გამოყენება. კაბელისთვის რეკომენდირებულია გამოიყენოთ კაბელები ორიდან ოთხ გრეხილ წყვილთან, რათა:

• გამოიყენეთ დამატებითი მავთულები, როგორც სადრენაჟო მავთულები;
• შეეძლოს ამ ხაზების გამოყენება სხვა აღჭურვილობასთან ერთად;
• მუშაობს, მაგალითად, RS-422 პროტოკოლის გამოყენებით;
• გქონდეთ რეზერვი, თუ მთავარ წყვილზე მოხდა შესვენება ან მოკლე ჩართვა.

RS485 სტანდარტი უზრუნველყოფს მოწყობილობების მუშაობას 1,2 კმ სიგრძის ხაზზე. ეს მნიშვნელობა არის მაქსიმალური. პრაქტიკაში რეკომენდირებულია ხაზების გამოყენება არაუმეტეს 500 მ სიგრძის ხაზებით სისტემების აგებისას განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს კაბელის შერჩევას, რომელსაც უნდა ჰქონდეს შესაბამისი განივი.

გამოყენებული კაბელი უნდა უზრუნველყოფდეს მინიმუმ 0,2 ვ ძაბვას 120 Ohm ტერმინატორზე ხაზის ბოლოში, თუ გადამცემი მოწყობილობის გამომავალი არის 2 V. არ არის რეკომენდებული 22 AWG-ზე ნაკლები კაბელების გამოყენება.

ამისთვის დისტანციური მართვაამჟამად ფართოდ გამოიყენება ობიექტები ან კონტროლის ცენტრიდან სენსორის პარამეტრების კონტროლი პერსონალური კომპიუტერები. ინდუსტრიაში, ამ მიზნებისათვის, გამოიყენება RS485 ინტერფეისი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ დააკავშიროთ 32-მდე გადამცემი გრეხილი წყვილი კაბელის საშუალებით 1200 მეტრამდე მანძილზე 10 მბიტ/წმ-მდე სიჩქარით. თქვენ შეგიძლიათ წაიკითხოთ მეტი ამ ინტერფეისის შესახებ ყველაფერი კარგი იქნებოდა, მაგრამ კომპიუტერები არ არის აღჭურვილი ასეთი ინტერფეისებით. RS232 ინტერფეისი საკმაოდ იშვიათად გვხვდება თანამედროვე კომპიუტერებზე. მაგრამ თითქმის ნებისმიერი USB პორტი ხელმისაწვდომია.

ავტორი გთავაზობთ ვირტუალური ადაპტერის პრაქტიკულ დიაგრამას USB პორტი RS485-მდე. და ასევე RS485 in სერიული პორტი USART, რომელიც გვხვდება PIC18F8720-ში და ბევრ სხვა მიკროკონტროლერში. ნახ1. ვირტუალური USB პორტის სილამაზე ისაა პროგრამული უზრუნველყოფაკომპიუტერზე შეგიძლიათ დაწეროთ ორივე RS232 პორტისთვის. ეს ნიშნავს, რომ პორტის კონტროლი შესაძლებელია საკონტროლო ელემენტის გამოყენებით, როგორიცაა MSComm. ეს სტატია არ განიხილავს კომპიუტერის მართვის პროგრამას, ამიტომ ჩვენ გამოგიგზავნით მონაცემებს კომპიუტერიდან COMPump ტერმინალის გამოყენებით. დეტალური აღწერაამ ტერმინალთან მუშაობა განხილული იყო სტატიაში ვირტუალური USB/ RS-232 პორტი, დრაივერის ინსტალაცია ასევე განიხილებოდა სტატიაში. პროგრამული თვალსაზრისით, ის არაფრით განსხვავდება USB/RS485-ისგან, თუმცა RS232 არის სრული დუპლექსის გადამცემი, ხოლო RS485 ნახევრად დუპლექსია.

ასე რომ, USB/RS485 დრაივერი განსხვავდება USB/RS232-ისგან იმით, რომ შეცვლით DD2 ჩიპს ნახ. ეს მიკროსქემა არის სრული ნახევრად დუპლექსური RS485 გადამცემი, გამომავალი დრაივერი განკუთვნილია +-60 mA დენისთვის. მიკროსქემას აქვს ჩაშენებული გადახურებისგან დამცავი მოწყობილობა 150 გრადუს ცელსიუსზე. მინიმალური შეყვანის წინაღობა 12k, შეყვანის მგრძნობელობა 200mV. და შეყვანის ჰისტერეზი 50მვ. მიმღების და გადამცემის მუშაობის ალგორითმი მოცემულია ცხრილებში 1 და 2. ვირტუალური დრაივერის ჩიპი D101, (FT232BM) გაძლევთ საშუალებას პროგრამული ინტერფეისიდააკავშირეთ SN75176 ჩიპი და იმუშავეთ RS485 პორტთან ნახევრად დუპლექს რეჟიმში. ერთადერთი ნიუანსი, რომელიც გასათვალისწინებელია კომპიუტერზე პროგრამის შემუშავებისას არის ის, რომ ბაიტის ინტერფეისზე გადაცემისას თქვენ მიიღებთ გადაცემულ ბაიტს მიმღებში, ე.წ. RS485 ინტერფეისი განკუთვნილია გადამცემების დასაკავშირებლად გრეხილი წყვილი კაბელების გამოყენებით 1200 მეტრამდე მანძილზე, თუმცა, ძლიერი ჩარევის პირობებში, მავთული უნდა განთავსდეს ფარში.

ცხრილი 1. გადამცემი

დ	DE	ა	ბ
1	1	1	0
0	1	0	1
ზ	0	ზ	ზ

ცხრილი2. მიმღები

A-B	Inv.RE	რ
ვიდ>=0.2ვ	0	1
-0.2ვ	0	?
ვიდ<=-0,2в	0	0
X	1	ზ
გახსენით	0	?

ნახ 1

საკონტროლო მოწყობილობის ადგილას ასევე აუცილებელია D3 გადამცემის ჩიპის (SN75176) დაყენება. ვინაიდან ჩვენ თვითონ ვწერთ დრაივერს მიკროკონტროლერისთვის, ჩვენ გადავდივართ მიმღებიდან გადაცემაზე PORTJ4 პორტის 39 პინის გამოყენებით. სურათზე 1, ჩიპი D2 მოქმედებს როგორც 10-ბიტიანი ანალოგური ციფრული გადამყვანი. პროგრამა HEX ფორმატში ნაჩვენებია ცხრილში 3.

მისი მუშაობის ალგორითმი შემდეგია. დაპროგრამეთ ყოველ 21 μs. კითხულობს მონაცემებს ADC შეყვანიდან და წერს შიდა ბუფერში, რომელიც შედგება 79 ბაიტისაგან. დაახლოებით 1.7 ms-ის შემდეგ. ბუფერი მთლიანად ივსება და პროცესი მეორდება. იმისათვის, რომ წაიკითხოთ ეს ბუფერი კომპიუტერიდან, თქვენ უნდა გამოაგზავნოთ ამ მოწყობილობის მისამართი. ჩვენს შემთხვევაში ეს არის 0x0A. მისამართის მიღების შემდეგ მიკროკონტროლერი 79 ბაიტს გადასცემს კომპიუტერს. მიმართვა აუცილებელია, თუ ერთზე მეტი საკონტროლო ობიექტი დაკავშირებულია RS485 ხაზთან.

მთელი მოწყობილობა დამზადებულია პურის დაფაზე, გარდა მიკროკონტროლერისა. ამისათვის აუცილებელია ბეჭდური მიკროსქემის დაფის დამზადება, რათა მასზე ტყვიის შედუღება მოხდეს. ვინაიდან ამ მიკროკონტროლერს აქვს TQFP80 პაკეტი, რომლის ზომებია 12x12 მმ და აქვს 80 პინი. ნაბეჭდი მიკროსქემის დაფა, რომელიც ნაჩვენებია ნახ. 2-ზე, დამზადებულია ცალმხრივი მინაბოჭკოვანი მინისგან, სისქით 0,5 მმ და ზომები 35x35 მმ. მიზანშეწონილია ამ მიკროსქემის შედუღება ჰაერის შედუღების სადგურის გამოყენებით.

თანამედროვე ტექნოლოგიებში სულ უფრო მნიშვნელოვანი ხდება ინფორმაციის გაცვლა სხვადასხვა მოწყობილობებს შორის. და ეს მოითხოვს მონაცემთა გადაცემას როგორც მოკლე დისტანციებზე, ასევე დიდ დისტანციებზე, კილომეტრების რიგითობით. მონაცემთა გადაცემის ერთ-ერთი ასეთი ტიპია კომუნიკაცია მოწყობილობებს შორის RS-485 ინტერფეისის საშუალებით.

სადაც საჭიროა მონაცემების გადაცემა RS 485-ით.

მონაცემთა გაცვლისთვის მოწყობილობების გამოყენების ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული მაგალითია. ელექტროენერგიის მრიცხველები, რომლებიც გაერთიანებულია ერთ ქსელში, ნაწილდება კარადებში, გადართვის უჯრედებში და ქვესადგურებშიც კი, რომლებიც მდებარეობს ერთმანეთისგან მნიშვნელოვან მანძილზე. ამ შემთხვევაში, ინტერფეისი გამოიყენება მონაცემების გასაგზავნად ერთი ან მეტი აღრიცხვის მოწყობილობიდან.

„ერთი მეტრი – ერთი მოდემი“ სისტემა აქტიურად დანერგილია კერძო სახლებისა და მცირე საწარმოების გამრიცხველიანების ცენტრებიდან ენერგომომარაგების კომპანიების სერვისებზე მონაცემების გადასაცემად.

კიდევ ერთი მაგალითი: მონაცემების მიღება მიკროპროცესორული სარელეო დაცვის ტერმინალებიდან რეალურ დროში, ასევე მათზე ცენტრალიზებული წვდომა ცვლილებების განხორციელების მიზნით. ამ მიზნით, ტერმინალები დაკავშირებულია საკომუნიკაციო ინტერფეისის მეშვეობით ანალოგიურად და მისგან მიღებული მონაცემები იგზავნება დისპეჩერზე დაყენებულ კომპიუტერზე. დაცვის გააქტიურების შემთხვევაში, ოპერაციულ პერსონალს აქვს შესაძლებლობა დაუყოვნებლივ მიიღოს ინფორმაცია ელექტროენერგიის სქემების დაზიანების ადგილმდებარეობისა და ხასიათის შესახებ.

მაგრამ საკომუნიკაციო ინტერფეისებით გადაჭრილი ყველაზე რთული პრობლემა არის ცენტრალიზებული კონტროლის სისტემები რთული წარმოების პროცესებისთვის - პროცესის კონტროლის ავტომატური სისტემები. სამრეწველო ინსტალაციის ოპერატორს სამუშაო მაგიდაზე აქვს კომპიუტერი, რომლის ეკრანზე ხედავს პროცესის მიმდინარე მდგომარეობას: ტემპერატურას, პროდუქტიულობას, ერთეულებს ჩართული და გამორთული, მათი მუშაობის რეჟიმი. და აქვს უნარი აკონტროლოს ეს ყველაფერი მაუსის მსუბუქი დაჭერით.

კომპიუტერი ცვლის მონაცემებს კონტროლერებთან - მოწყობილობები, რომლებიც გარდაქმნის ბრძანებებს სენსორებიდან აპარატისთვის გასაგებ ენად, ხოლო საპირისპირო კონვერტაცია: აპარატის ენიდან საკონტროლო ბრძანებებად. კომუნიკაცია კონტროლერთან, ისევე როგორც სხვადასხვა კონტროლერებს შორის, ხორციელდება საკომუნიკაციო ინტერფეისებით.

RS-232 ინტერფეისი არის RS 485-ის უმცროსი ძმა.

შეუძლებელია მოკლედ არ აღვნიშნო RS-232 ინტერფეისი, რომელსაც სერიულსაც უწოდებენ. ზოგიერთ ლეპტოპს აქვს კონექტორი შესაბამისი პორტისთვის, ხოლო ზოგიერთ ციფრულ მოწყობილობას (იგივე სარელეო დაცვის ტერმინალები) აღჭურვილია RS-232-ის გამოყენებით კომუნიკაციისთვის.

ინფორმაციის გაცვლის მიზნით, თქვენ უნდა შეძლოთ მისი გადაცემა და მიღება. ამ მიზნით არის სიგნალის გადამცემი და მიმღები. ისინი ხელმისაწვდომია ყველა მოწყობილობაში. უფრო მეტიც, ერთი მოწყობილობის (TX) გადამცემის გამომავალი დაკავშირებულია სხვა მოწყობილობის (RX) მიმღების შეყვანასთან. და, შესაბამისად, სხვა დირიჟორის გასწვრივ ანალოგიურად სიგნალი მოძრაობს საპირისპირო მიმართულებით.

ეს უზრუნველყოფს ნახევრად დუპლექსის კომუნიკაციის რეჟიმს, ანუ მიმღებს და გადამცემს შეუძლიათ ერთდროულად იმუშაონ. RS-232 კაბელის მონაცემებს შეუძლია ერთდროულად გადაადგილდეს ერთი მიმართულებით და მეორე მიმართულებით.

ამ ინტერფეისის მინუსი არის დაბალი ხმაურის იმუნიტეტი. ეს ხდება იმის გამო, რომ დამაკავშირებელ კაბელში სიგნალი როგორც მიღებისთვის, ასევე გადაცემისთვის იქმნება საერთო მავთულთან - მიწასთან შედარებით. ნებისმიერმა ჩარევამ, რომელიც არსებობს თუნდაც დაცულ კაბელში, შეიძლება გამოიწვიოს კომუნიკაციის გაუმართაობა და ინფორმაციის ცალკეული ბიტების დაკარგვა. და ეს მიუღებელია რთული და ძვირადღირებული მექანიზმების მართვისას, სადაც ნებისმიერი შეცდომა უბედური შემთხვევაა, ხოლო კომუნიკაციის დაკარგვა ნიშნავს ხანგრძლივ შეფერხებას.

ამიტომ, იგი ძირითადად გამოიყენება ლეპტოპსა და ციფრულ მოწყობილობას შორის მცირე დროებითი კავშირებისთვის, მაგალითად, საწყისი კონფიგურაციის დაყენების ან შეცდომების გამოსასწორებლად.

RS-485 ინტერფეისის ორგანიზაცია.

RS-458-სა და RS-232-ს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ყველა მიმღები და გადამცემი მუშაობს ერთ წყვილ მავთულზე, რომელიც არის საკომუნიკაციო ხაზი. დამიწის მავთული ამ შემთხვევაში არ გამოიყენება და ხაზში სიგნალი წარმოიქმნება დიფერენციალური მეთოდით. იგი ერთდროულად გადაეცემა ორ მავთულს ("A" და "B") ინვერსიული ფორმით.

თუ გადამცემის გამომავალი არის ლოგიკური "0", მაშინ ნულოვანი პოტენციალი გამოიყენება დირიჟორზე "A". დირიჟორზე "B" წარმოიქმნება სიგნალი "არა 0", ანუ "1". თუ გადამცემი ავრცელებს "1", პირიქით ხდება.

შედეგად ვიღებთ სიგნალის ძაბვის ცვლილებას ორ მავთულს შორის, რომლებიც გრეხილი წყვილია. კაბელში შესვლის ნებისმიერი ჩარევა ცვლის ძაბვას მიწასთან მიმართებაში თანაბრად წყვილის ორივე სადენზე. მაგრამ სასარგებლო სიგნალის ძაბვა იქმნება მავთულხლართებს შორის და, შესაბამისად, საერთოდ არ განიცდის მათ პოტენციალს.

RS-485-ის საშუალებით მოწყობილობებს შორის მონაცემების გაცვლის პროცედურა.

RS-485 ინტერფეისით დაკავშირებულ ყველა მოწყობილობას აქვს მხოლოდ ორი ტერმინალი: "A" და "B". საერთო ქსელთან დასაკავშირებლად ეს ტერმინალები დაკავშირებულია პარალელურ წრედ. ამისათვის, კაბელების ჯაჭვი იდება ერთი მოწყობილობიდან მეორეზე.

ამ შემთხვევაში საჭიროა მოწყობილობებს შორის მონაცემთა გაცვლის გამარტივება, გადაცემის და მიღების რიგის დადგენა, ასევე გადაცემული მონაცემების ფორმატი. ამ მიზნით გამოიყენება სპეციალური ინსტრუქცია, რომელსაც პროტოკოლი ეწოდება.

არსებობს მრავალი მონაცემთა გაცვლის პროტოკოლი RS-485 ინტერფეისის საშუალებით, ყველაზე ხშირად გამოყენებული არის Modbas. მოკლედ ვნახოთ, როგორ მუშაობს უმარტივესი პროტოკოლი და რა სხვა პრობლემები უნდა მოგვარდეს მისი დახმარებით.

მაგალითად, მოდით შევხედოთ ქსელს, რომელშიც ერთი მოწყობილობა აგროვებს მონაცემებს მონაცემთა რამდენიმე წყაროდან. ეს შეიძლება იყოს მოდემი და ელექტროენერგიის მრიცხველების ჯგუფი. იმისათვის, რომ გავიგოთ, რომელი მრიცხველიდან იქნება მონაცემები, თითოეულ გადამცემს ენიჭება ნომერი, რომელიც უნიკალურია მოცემული ქსელისთვის. ნომერი ასევე ენიჭება მოდემის გადამცემს.

როდესაც ენერგიის მოხმარების შესახებ მონაცემების შეგროვების დრო დგება, მოდემი წარმოქმნის მოთხოვნას. პირველ რიგში, გადაიცემა დაწყების პულსი, რომლითაც ყველა მოწყობილობას ესმის, რომ კოდი სიტყვა ჩამოვა - შეტყობინება, რომელიც შედგება ნულებისა და ერთეულების თანმიმდევრობისგან. მასში პირველი ბიტები შეესაბამება ქსელის აბონენტის ნომერს, დანარჩენი იქნება მონაცემები, მაგალითად, ბრძანება საჭირო ინფორმაციის გადასაცემად.

ყველა მოწყობილობა იღებს შეტყობინებას და ადარებს გამოძახებული აბონენტის ნომერს საკუთარს. თუ ისინი ემთხვევა, მოთხოვნის ნაწილად გაგზავნილი ბრძანება შესრულდება. თუ არა, მოწყობილობა უგულებელყოფს მის ტექსტს და არაფერს აკეთებს.

ამავდროულად, ბევრ პროტოკოლში იგზავნება დადასტურება, რომ ბრძანება მიღებულია შესასრულებლად ან შესრულებულია. თუ პასუხი არ არის, გამგზავნ მოწყობილობას შეუძლია მოთხოვნა რამდენჯერმე გაიმეოროს. თუ ჯერ კიდევ არ არის პასუხი, წარმოიქმნება შეცდომის ინფორმაცია, რომელიც დაკავშირებულია ჩუმ აბონენტთან საკომუნიკაციო არხის გაუმართაობასთან.

პასუხი შეიძლება არ იყოს არა მხოლოდ ავარიის შემთხვევაში. თუ არსებობს ძლიერი ჩარევა საკომუნიკაციო არხში, რომელიც მაინც აღწევს იქ, ბრძანებები შეიძლება ვერ მიაღწიონ დანიშნულების ადგილს. ისინი ასევე ექვემდებარება დამახინჯებას და სწორად არ არის აღიარებული.

ბრძანების არასწორი შესრულება დაუშვებელია, შესაბამისად, აშკარად ზედმეტი ინფორმაცია შედის მონაცემთა ამანათებში - საკონტროლო ჯამი. იგი გამოითვლება ოქმში გათვალისწინებული გარკვეული კანონის მიხედვით, გადამცემ მხარეს. მიღებაზე, საკონტროლო ჯამი გამოითვლება იმავე პრინციპით და შედარებულია გადაცემულთან. თუ ისინი ემთხვევა, მიღება ითვლება წარმატებულად და ბრძანება შესრულებულია. თუ არა, მოწყობილობა აგზავნის შეცდომის შეტყობინებას გაგზავნის მხარეს.

მოთხოვნები საკაბელო კავშირებისთვის.

RS-485 ინტერფეისით მოწყობილობების დასაკავშირებლად გამოიყენება გრეხილი წყვილი კაბელები. მიუხედავად იმისა, რომ ერთი წყვილი მავთული საკმარისია მონაცემების გადასაცემად, ჩვეულებრივ გამოიყენება მინიმუმ ორი კაბელი, რათა უზრუნველყოფილი იყოს რეზერვი.

ჩარევისგან უკეთესი დაცვის მიზნით, კაბელები დაფარულია და მთელი ხაზის გასწვრივ ფარები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული. ამ მიზნით, "A" და "B" ტერმინალების გარდა, დაკავშირებულ მოწყობილობებს აქვთ "COM" ტერმინალი. ხაზი დამიწებულია მხოლოდ ერთ წერტილში, ჩვეულებრივ კონტროლერის, მოდემის ან კომპიუტერის მდებარეობაზე. აკრძალულია ამის გაკეთება ორ წერტილში, რათა თავიდან იქნას აცილებული ჩარევა, რომელიც აუცილებლად შემოვა ეკრანზე დამიწების წერტილებში პოტენციური სხვაობის გამო.

კაბელები ერთმანეთთან მხოლოდ სერიულად არის დაკავშირებული; ხაზის შესატყვისად, მის ბოლოში დაკავშირებულია 120 Ohms წინააღმდეგობის მქონე რეზისტორი (ეს არის კაბელის დამახასიათებელი წინაღობა).

ზოგადად, ინტერფეისის საკაბელო ხაზების დაყენება მარტივი ამოცანაა. გაცილებით რთული იქნება აღჭურვილობის კონფიგურაცია, რომელიც მოითხოვს სპეციალური ცოდნის მქონე ადამიანებს.

RS-485 ინტერფეისის მუშაობის უკეთ გასაგებად, გირჩევთ ნახოთ შემდეგი ვიდეო: