మొదట RS485 ఇంటర్‌ఫేస్ కాన్సెప్ట్ ఏమిటి?
సంక్షిప్తంగా, ఇది విద్యుత్ లక్షణాల కోసం ఒక ప్రమాణం, ఇది టెలికమ్యూనికేషన్స్ ఇండస్ట్రీ అసోసియేషన్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ ఇండస్ట్రీస్ అలయన్స్చే నిర్వచించబడింది. ఈ ప్రమాణాన్ని ఉపయోగించే డిజిటల్ కమ్యూనికేషన్ నెట్‌వర్క్ ఎక్కువ దూరాలకు మరియు అధిక ఎలక్ట్రానిక్ శబ్దం ఉన్న పరిసరాలలో సిగ్నల్‌లను సమర్థవంతంగా ప్రసారం చేయగలదు. RS-485 తక్కువ-ధర స్థానిక నెట్‌వర్క్‌లు మరియు బహుళ బ్రాంచ్ కమ్యూనికేషన్ లింక్‌లను కాన్ఫిగర్ చేయడం సాధ్యం చేస్తుంది.
RS485 రెండు రకాల వైరింగ్‌లను కలిగి ఉంది: రెండు వైర్ సిస్టమ్ మరియు నాలుగు వైర్ సిస్టమ్. నాలుగు వైర్ సిస్టమ్ పాయింట్-టు-పాయింట్ కమ్యూనికేషన్‌ను మాత్రమే సాధించగలదు మరియు ఇప్పుడు చాలా అరుదుగా ఉపయోగించబడుతుంది. ప్రస్తుతం, టూ వైర్ సిస్టమ్ వైరింగ్ పద్ధతి ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది.
బలహీనమైన ప్రస్తుత ఇంజనీరింగ్‌లో, RS485 కమ్యూనికేషన్ సాధారణంగా మాస్టర్-స్లేవ్ కమ్యూనికేషన్ పద్ధతిని అవలంబిస్తుంది, అంటే బహుళ బానిసలతో కూడిన ఒక హోస్ట్.
మీరు RS485 గురించి లోతైన అవగాహన కలిగి ఉంటే, లోపల నిజంగా చాలా జ్ఞానం ఉందని మీరు కనుగొంటారు. అందువల్ల, ప్రతి ఒక్కరూ తెలుసుకోవడానికి మరియు అర్థం చేసుకోవడానికి మేము సాధారణంగా బలహీనమైన విద్యుత్తులో పరిగణించే కొన్ని సమస్యలను ఎంచుకుంటాము.
RS-485 ఎలక్ట్రికల్ నిబంధనలు
RS-422 నుండి RS-485 అభివృద్ధి కారణంగా, RS-485 యొక్క అనేక విద్యుత్ నిబంధనలు RS-422 వలె ఉంటాయి. బ్యాలెన్స్‌డ్ ట్రాన్స్మిషన్ అవలంబించినట్లయితే, టెర్మినేషన్ రెసిస్టర్‌లను ట్రాన్స్మిషన్ లైన్‌కు కనెక్ట్ చేయాలి. RS-485 రెండు వైర్ మరియు నాలుగు వైర్ పద్ధతులను అవలంబించగలదు మరియు రెండు వైర్ సిస్టమ్ మూర్తి 6లో చూపిన విధంగా నిజమైన బహుళ-పాయింట్ ద్వి దిశాత్మక కమ్యూనికేషన్‌ను సాధించగలదు.
RS-422 వంటి నాలుగు వైర్ కనెక్షన్‌ని ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, అది పాయింట్-టు-పాయింట్ కమ్యూనికేషన్‌ను మాత్రమే సాధించగలదు, అంటే, ఒక మాస్టర్ పరికరం మాత్రమే ఉంటుంది మరియు మిగిలినవి బానిస పరికరాలు. అయినప్పటికీ, ఇది RS-422తో పోలిస్తే మెరుగుదలలను కలిగి ఉంది మరియు నాలుగు వైర్ లేదా రెండు వైర్ కనెక్షన్ పద్ధతితో సంబంధం లేకుండా బస్సులో మరో 32 పరికరాలను కనెక్ట్ చేయగలదు.
RS-485 సాధారణ మోడ్ వోల్టేజ్ అవుట్‌పుట్ -7V మరియు+12V మధ్య ఉంటుంది మరియు RS-485 రిసీవర్ యొక్క కనీస ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ 12k;, RS-485 డ్రైవర్‌ను RS-422 నెట్‌వర్క్‌లలో వర్తింపజేయవచ్చు. RS-422 వంటి RS-485 గరిష్ట ప్రసార దూరం సుమారు 1219 మీటర్లు మరియు గరిష్ట ప్రసార రేటు 10Mb/s. బ్యాలెన్స్‌డ్ ట్విస్టెడ్ జత యొక్క పొడవు ప్రసార రేటుకు విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది మరియు పేర్కొన్న గరిష్ట కేబుల్ పొడవు వేగం 100kb/s కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు మాత్రమే ఉపయోగించబడుతుంది. ప్రసారం యొక్క అత్యధిక రేటు చాలా తక్కువ దూరం వరకు మాత్రమే సాధించబడుతుంది. సాధారణంగా, 100 మీటర్ల పొడవు గల ట్విస్టెడ్ జత యొక్క గరిష్ట ప్రసార రేటు 1Mb/s మాత్రమే. RS-485కి ట్రాన్స్మిషన్ కేబుల్ యొక్క లక్షణ అవరోధానికి సమానమైన ప్రతిఘటన విలువతో రెండు టెర్మినేటింగ్ రెసిస్టర్‌లు అవసరం. దీర్ఘచతురస్రాకార దూరం వద్ద ప్రసారం చేస్తున్నప్పుడు, టెర్మినేటింగ్ రెసిస్టర్ అవసరం లేదు, ఇది సాధారణంగా 300 మీటర్ల కంటే తక్కువ అవసరం లేదు. టెర్మినేటింగ్ రెసిస్టర్ ట్రాన్స్మిషన్ బస్ యొక్క రెండు చివర్లలో కనెక్ట్ చేయబడింది.
RS-422 మరియు RS-485 యొక్క నెట్‌వర్క్ ఇన్‌స్టాలేషన్ కోసం కీ పాయింట్లు
RS-422 10 నోడ్‌లకు మద్దతు ఇస్తుంది, అయితే RS-485 32 నోడ్‌లకు మద్దతు ఇస్తుంది, కాబట్టి బహుళ నోడ్‌లు నెట్‌వర్క్‌ను ఏర్పరుస్తాయి. నెట్‌వర్క్ టోపోలాజీ సాధారణంగా టెర్మినల్ సరిపోలిన బస్ నిర్మాణాన్ని స్వీకరిస్తుంది మరియు రింగ్ లేదా స్టార్ నెట్‌వర్క్‌లకు మద్దతు ఇవ్వదు. నెట్‌వర్క్‌ను నిర్మించేటప్పుడు, ఈ క్రింది అంశాలను గమనించాలి:
1. ట్విస్టెడ్ పెయిర్ కేబుల్‌ని బస్‌గా ఉపయోగించండి మరియు ప్రతి నోడ్‌ను సిరీస్‌లో కనెక్ట్ చేయండి. బస్ సిగ్నల్‌పై అవుట్‌గోయింగ్ లైన్‌లో ప్రతిబింబించే సిగ్నల్ ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి బస్సు నుండి ప్రతి నోడ్‌కు అవుట్‌గోయింగ్ లైన్ పొడవు వీలైనంత తక్కువగా ఉండాలి.
2. బస్ క్యారెక్టరిస్టిక్ ఇంపెడెన్స్ యొక్క కొనసాగింపుపై దృష్టి పెట్టాలి మరియు ఇంపెడెన్స్ యొక్క విరమణల వర్గీకరణ వద్ద సిగ్నల్ ప్రతిబింబం జరుగుతుంది. కింది పరిస్థితులు సులభంగా ఈ నిలిపివేతకు దారి తీయవచ్చు: బస్సులోని వివిధ విభాగాలు వేర్వేరు కేబుల్‌లను ఉపయోగిస్తాయి లేదా బస్సులోని నిర్దిష్ట విభాగంలో చాలా ఎక్కువ ట్రాన్స్‌సీవర్‌లు ఇన్‌స్టాల్ చేయబడి ఉంటాయి లేదా చాలా పొడవైన బ్రాంచ్ లైన్‌లు బస్సుకు దారి తీస్తాయి.
సంక్షిప్తంగా, ఒకే, నిరంతర సిగ్నల్ ఛానెల్‌ని బస్సుగా అందించాలి.
RS485 ఇంటర్‌ఫేస్‌ను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు ప్రసార కేబుల్ పొడవును ఎలా పరిగణించాలి?
సమాధానం: RS485 ఇంటర్‌ఫేస్‌ను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, జనరేటర్ నుండి నిర్దిష్ట ట్రాన్స్మిషన్ లైన్‌లో లోడ్‌కు డేటా సిగ్నల్ ట్రాన్స్మిషన్ కోసం అనుమతించబడిన గరిష్ట కేబుల్ పొడవు డేటా సిగ్నల్ రేట్ యొక్క విధిగా ఉంటుంది, ఇది ప్రధానంగా సిగ్నల్ వక్రీకరణ మరియు శబ్దం ద్వారా పరిమితం చేయబడుతుంది. కింది చిత్రంలో చూపిన గరిష్ట కేబుల్ పొడవు మరియు సిగ్నల్ రేట్ మధ్య రిలేషన్ షిప్ కర్వ్ 24AWG కాపర్ కోర్ ట్విస్టెడ్ పెయిర్ టెలిఫోన్ కేబుల్ (0.51 మిమీ వైర్ వ్యాసంతో), లైన్ టు లైన్ బైపాస్ కెపాసిటెన్స్ 52.5PF/Mని ఉపయోగించి పొందబడుతుంది, మరియు 100 ఓంల టెర్మినల్ లోడ్ నిరోధకత.
డేటా సిగ్నల్ రేటు 90Kbit/S కంటే తక్కువకు తగ్గినప్పుడు, 6dBV గరిష్టంగా అనుమతించదగిన సిగ్నల్ నష్టాన్ని ఊహించి, కేబుల్ పొడవు 1200Mకి పరిమితం చేయబడుతుంది. వాస్తవానికి, చిత్రంలో వక్రత చాలా సాంప్రదాయికమైనది, మరియు ఆచరణాత్మక ఉపయోగంలో, దాని కంటే పెద్ద కేబుల్ పొడవును సాధించడం సాధ్యమవుతుంది.
వివిధ వైర్ వ్యాసాలతో తంతులు ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు. పొందిన గరిష్ట కేబుల్ పొడవు భిన్నంగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, డేటా సిగ్నల్ రేటు 600Kbit/S మరియు 24AWG కేబుల్ ఉపయోగించినప్పుడు, గరిష్ట కేబుల్ పొడవు 200మీ అని ఫిగర్ నుండి చూడవచ్చు. 19AWG కేబుల్ (0.91mm వైర్ వ్యాసంతో) ఉపయోగించినట్లయితే, కేబుల్ పొడవు 200m కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది; 28AWG కేబుల్ (0.32mm వైర్ వ్యాసంతో) ఉపయోగించినట్లయితే, కేబుల్ పొడవు 200m కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.
RS-485 యొక్క బహుళ-పాయింట్ కమ్యూనికేషన్‌ను ఎలా సాధించాలి?
సమాధానం: RS-485 బస్సులో ఎప్పుడైనా ఒక ట్రాన్స్‌మిటర్ మాత్రమే పంపగలరు. హాఫ్ డ్యూప్లెక్స్ మోడ్, ఒకే ఒక మాస్టర్ స్లేవ్‌తో. పూర్తి డ్యూప్లెక్స్ మోడ్, మాస్టర్ స్టేషన్ ఎల్లప్పుడూ పంపగలదు మరియు స్లేవ్ స్టేషన్‌లో ఒక పంపడం మాత్రమే ఉంటుంది. (నియంత్రిస్తుంది మరియు DE)
RS-485 ఇంటర్‌ఫేస్ కమ్యూనికేషన్ కోసం టెర్మినల్ మ్యాచింగ్‌ను ఏ పరిస్థితుల్లో ఉపయోగించాలి? నిరోధక విలువను ఎలా నిర్ణయించాలి? టెర్మినల్ మ్యాచింగ్ రెసిస్టర్‌లను ఎలా కాన్ఫిగర్ చేయాలి?
సమాధానం: సుదూర సిగ్నల్ ట్రాన్స్‌మిషన్‌లో, సిగ్నల్ రిఫ్లెక్షన్ మరియు ఎకోను నివారించడానికి సాధారణంగా స్వీకరించే ముగింపులో టెర్మినల్ మ్యాచింగ్ రెసిస్టర్‌ను కనెక్ట్ చేయడం అవసరం. టెర్మినల్ మ్యాచింగ్ రెసిస్టెన్స్ విలువ కేబుల్ యొక్క ఇంపెడెన్స్ లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు కేబుల్ పొడవుతో సంబంధం లేకుండా ఉంటుంది.
RS-485 సాధారణంగా ట్విస్టెడ్ పెయిర్ (షీల్డ్ లేదా అన్‌షీల్డ్) కనెక్షన్‌లను ఉపయోగిస్తుంది, టెర్మినల్ రెసిస్టెన్స్ సాధారణంగా 100 మరియు 140 Ω మధ్య ఉంటుంది, సాధారణ విలువ 120 Ω ఉంటుంది. వాస్తవ కాన్ఫిగరేషన్‌లో, ఒక టెర్మినల్ రెసిస్టర్ కేబుల్ యొక్క రెండు టెర్మినల్ నోడ్‌లలో ప్రతిదానికి అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, దగ్గరగా మరియు దూరంగా ఉంటుంది, అయితే మధ్యలో ఉన్న నోడ్ టెర్మినల్ రెసిస్టర్‌కు కనెక్ట్ చేయబడదు, లేకపోతే కమ్యూనికేషన్ లోపాలు ఏర్పడతాయి.
కమ్యూనికేషన్ నిలిపివేయబడినప్పుడు RS-485 ఇంటర్‌ఫేస్ ఇప్పటికీ రిసీవర్ నుండి డేటా అవుట్‌పుట్‌ను ఎందుకు కలిగి ఉంది?
సమాధానం: RS-485కి అన్ని ట్రాన్స్మిషన్ నియంత్రణ సిగ్నల్‌లను ఆఫ్ చేయడం మరియు డేటా పంపిన తర్వాత రిసెప్షన్ చెల్లుబాటు అయ్యేలా చేయడం అవసరం కాబట్టి, బస్సు డ్రైవర్ అధిక నిరోధక స్థితిలోకి ప్రవేశిస్తాడు మరియు రిసీవర్ బస్సులో కొత్త కమ్యూనికేషన్ డేటా ఉందో లేదో పర్యవేక్షించగలదు.
ఈ సమయంలో, బస్సు నిష్క్రియాత్మక డ్రైవ్ స్థితిలో ఉంది (బస్సు టెర్మినల్ మ్యాచింగ్ రెసిస్టెన్స్ కలిగి ఉంటే, A మరియు B లైన్‌ల అవకలన స్థాయి 0 అయితే, రిసీవర్ అవుట్‌పుట్ అనిశ్చితంగా ఉంటుంది మరియు ఇది ఆన్ డిఫరెన్షియల్ సిగ్నల్ మార్పుకు సున్నితంగా ఉంటుంది లైన్ AB; టెర్మినల్ మ్యాచింగ్ లేనట్లయితే, బస్సు అధిక ఇంపెడెన్స్ స్థితిలో ఉంటుంది మరియు రిసీవర్ అవుట్‌పుట్ అనిశ్చితంగా ఉంటుంది), కాబట్టి ఇది బాహ్య శబ్దం జోక్యానికి గురవుతుంది. నాయిస్ వోల్టేజ్ ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ థ్రెషోల్డ్ (సాధారణ విలువ ± 200mV)ని మించిపోయినప్పుడు, రిసీవర్ డేటాను అవుట్‌పుట్ చేస్తుంది, దీని వలన సంబంధిత UART చెల్లని డేటాను స్వీకరించేలా చేస్తుంది, దీని వలన తదుపరి సాధారణ కమ్యూనికేషన్ లోపాలు ఏర్పడతాయి; ట్రాన్స్మిషన్ ఎనేబుల్ కంట్రోల్ ఆన్/ఆఫ్ అయినప్పుడు మరొక పరిస్థితి సంభవించవచ్చు, దీని వలన రిసీవర్ సిగ్నల్ అవుట్‌పుట్ అవుతుంది, ఇది UART తప్పుగా స్వీకరించడానికి కూడా కారణం కావచ్చు. పరిష్కారం:
1) కమ్యూనికేషన్ బస్‌లో, రిసీవర్ అవుట్‌పుట్ ఒక వద్ద ఉండేలా చూసేందుకు, అదే ఫేజ్ ఇన్‌పుట్ ఎండ్‌లో పైకి లాగడం (A లైన్) మరియు వ్యతిరేక దశ ఇన్‌పుట్ ఎండ్‌లో కిందకు లాగడం (B లైన్) పద్ధతి ఉపయోగించబడుతుంది. స్థిర "1" స్థాయి; 2) అంతర్నిర్మిత దోష నివారణ మోడ్‌తో ఇంటర్‌ఫేస్ సర్క్యూట్‌ను MAX308x సిరీస్ ఇంటర్‌ఫేస్ ఉత్పత్తులతో భర్తీ చేయండి; 3) సాఫ్ట్‌వేర్ ద్వారా తొలగించడం అంటే, కమ్యూనికేషన్ డేటా ప్యాకెట్‌లో 2-5 ప్రారంభ సమకాలీకరణ బైట్‌లను జోడించడం, సమకాలీకరణ హెడర్‌ను కలుసుకున్న తర్వాత మాత్రమే నిజమైన డేటా కమ్యూనికేషన్ ప్రారంభమవుతుంది.
కమ్యూనికేషన్ కేబుల్స్‌లో RS-485 యొక్క సిగ్నల్ అటెన్యుయేషన్
సిగ్నల్ ట్రాన్స్మిషన్ను ప్రభావితం చేసే రెండవ అంశం కేబుల్ ట్రాన్స్మిషన్ సమయంలో సిగ్నల్ యొక్క అటెన్యుయేషన్. డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ కెపాసిటెన్స్, డిస్ట్రిబ్యూట్ ఇండక్టెన్స్ మరియు రెసిస్టెన్స్ కలయికతో కూడిన సమానమైన సర్క్యూట్‌గా ట్రాన్స్మిషన్ కేబుల్‌ను చూడవచ్చు.
ఒక కేబుల్ యొక్క పంపిణీ చేయబడిన కెపాసిటెన్స్ C ప్రధానంగా వక్రీకృత జత యొక్క రెండు సమాంతర వైర్ల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. వైర్ యొక్క ప్రతిఘటన ఇక్కడ సిగ్నల్‌పై తక్కువ ప్రభావాన్ని చూపుతుంది మరియు విస్మరించవచ్చు.
RS-485 బస్ యొక్క ట్రాన్స్మిషన్ పనితీరుపై పంపిణీ చేయబడిన కెపాసిటెన్స్ ప్రభావం
ఒక కేబుల్ యొక్క పంపిణీ కెపాసిటెన్స్ ప్రధానంగా వక్రీకృత జత యొక్క రెండు సమాంతర తీగల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. అదనంగా, వైర్ మరియు గ్రౌండ్ మధ్య పంపిణీ చేయబడిన కెపాసిటెన్స్ కూడా ఉంది, ఇది చాలా చిన్నది అయినప్పటికీ, విశ్లేషణలో విస్మరించబడదు. బస్ ట్రాన్స్మిషన్ పనితీరుపై పంపిణీ చేయబడిన కెపాసిటెన్స్ ప్రభావం ప్రధానంగా బస్సులో ప్రాథమిక సంకేతాల ప్రసారం కారణంగా ఉంటుంది, ఇది "1" మరియు "0" మార్గాల్లో మాత్రమే వ్యక్తీకరించబడుతుంది. 0x01 వంటి ప్రత్యేక బైట్‌లో, "0" సిగ్నల్ పంపిణీ చేయబడిన కెపాసిటర్‌కు తగినంత ఛార్జింగ్ సమయాన్ని అనుమతిస్తుంది. అయినప్పటికీ, "1" సిగ్నల్ వచ్చినప్పుడు, పంపిణీ చేయబడిన కెపాసిటర్‌లోని ఛార్జ్ కారణంగా, విడుదల చేయడానికి సమయం ఉండదు మరియు (Vin+) - (Vin -) - ఇప్పటికీ 200mV కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. దీని ఫలితంగా రిసీవర్ పొరపాటున దానిని "0"గా నమ్ముతుంది, చివరికి CRC ధృవీకరణ లోపాలు మరియు మొత్తం డేటా ఫ్రేమ్ ట్రాన్స్మిషన్ ఎర్రర్‌కు దారి తీస్తుంది.
బస్సులో పంపిణీ ప్రభావం కారణంగా, డేటా ట్రాన్స్మిషన్ లోపాలు సంభవిస్తాయి, ఫలితంగా మొత్తం నెట్‌వర్క్ పనితీరు తగ్గుతుంది. ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి రెండు మార్గాలు ఉన్నాయి:
(1) డేటా ట్రాన్స్మిషన్ యొక్క బాడ్ను తగ్గించండి;
(2) ప్రసార మార్గాల నాణ్యతను మెరుగుపరచడానికి చిన్న పంపిణీ కెపాసిటర్‌లతో కేబుల్‌లను ఉపయోగించండి.
భద్రతా నైపుణ్యం గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి CF FIBERLINKని అనుసరించండి!!!
ప్రకటన: ప్రతి ఒక్కరితో అధిక-నాణ్యత కంటెంట్‌ను భాగస్వామ్యం చేయడం ముఖ్యం. కొన్ని వ్యాసాలు ఇంటర్నెట్ నుండి సేకరించబడ్డాయి. ఏవైనా ఉల్లంఘనలు ఉంటే, దయచేసి మాకు తెలియజేయండి మరియు మేము వీలైనంత త్వరగా వాటిని పరిష్కరిస్తాము.
పోస్ట్ సమయం: జూలై-06-2023