Когда необходимо согласование в RS-485 и как это сделать правильно

Многие проблемы с полнотой сигнала и качеством связи в сетях RS-485 происходят из-за прерываний, либо из-за отсутствия
прерываний, или же из-за неправильных прерываний. Многие проблемы с полнотой сигнала и качеством связи с сетями RS-485 происходят из-за прерывания, либо из-за отсутствия прерывания, или же из-за неправильного прерывания. В данной статье об основах RS-485 мы поговорим о том, когда вы можете прекратить передачу данных, не прерывая сеть RS-485, и, если вам нужно согласование, как использовать стандартные (параллельные) выводы и прерывания переменного тока (AC).

Драйвер приемопередатчика RS-485 должен иметь возможность подавать 1,5 В на 32 приемника/передатчика, где сопротивление согласующих резисторов должно быть 120 Ом. Значение 120 Ом для согласующих резисторов происходит от так называемого характеристического сопротивления дифференциального режима проводов шины витой пары. Проще говоря, сечение провода, тип и толщина изоляции, а также количество витков на единицу длины способствуют сопротивлению, которое высокоскоростные сигналы данных «видят». Это сопротивление обозначается в омах и обычно составляет от 100 Ом до 150 Ом для витых пар. Авторы стандарта RS-485 выбрали 120 Ом в качестве номинального характеристического сопротивления; поэтому, чтобы соответствовать этому сопротивлению, согласующие резисторы также имеют значение по умолчанию 120 Ом.

Почему существует прерывание сигнала?

Сопоставление характеристического сопротивления кабеля с оконечной сетью позволяет приемнику на конце шины видеть максимальную мощность сигнала. Оставляя линию передачи без конечного подключения (штекер не подключен к приемнику сигнала) или подключенную но с некоторым значением, не равным сопротивлению кабеля, вы вносите несоответствие, которое создает отражения на концах сети. Отражение — это когда часть энергии сигнала буквально возвращается обратно вверх по линии, которая затем может конструктивно или деструктивно мешать следующим битам, передающимся по шине. Разрушительным примером является то, что отраженный сигнал, который отражается назад, не совпадает по фазе с входящим сигналом, в результате чего приемник видит меньший входящий сигнал. Если несоответствие достаточно велико, отраженная энергия может привести к неправильному толкованию и неправильному декодированию последующих битов приемником.

Уравнение ниже показывает, что для того, чтобы коэффициент отражения приблизился к нулю, входной импеданс Z

L должен соответствовать исходному импедансу Z_S. Если есть большое расхождение в нагрузке и импедансе источника, может отражаться почти весь сигнал.

Как видите, для оптимальной целостности сигнала всегда лучше всего согласовывать сопротивление линии переменного тока с терминатором равного значения. Почему бы не всем разработчикам это сделать? Потому что добавление терминаторов (согласующих резисторов) увеличивает стоимость всей системы, к тому же согласующие резисторы также добавляют параллельную нагрузку на драйверы, вызывая большие токи нагрузки в стационарном режиме. В чувствительных к энергопотреблению приложениях, где снижение энергопотребления имеет решающее значение (например, в приложениях с питанием от батареи), один из вариантов экономии энергии — оставить шину без подключения. Давайте обсудим, когда удаление оконечной нагрузки является жизнеспособным вариантом.

Сети, которые не нуждаются в оконечной нагрузке

Одна ситуация, в которой вам не нужны согласующие резисторы, — это когда время двусторонней петли в сети намного больше, чем время передачи одного бита (~ <0,1 × задержка двусторонней петли). В таких случаях отражения будут терять энергию каждый раз, когда они достигают конца сети.

Как видно из рисунка ниже, амплитуда отражений будет продолжать уменьшаться каждый раз, когда сигнал отражается на конце кабеля. На рисунке ниже показаны три сигнала в обоих направлениях и шесть отражений.

Предполагая, что неподключенный конец шины имеет входной импеданс 96 кОм (нагрузка на одну восьмую единицу), а импеданс источника драйвера составляет 60 Ом, отражения сигнала будут уменьшаться в соответствии с расчетами, приведенными в таблице ниже.

Как видно из таблицы, к тому времени, когда сигнал отражается в шестой раз, он ослабевает до уровня ниже 4% от его первоначальной величины. После этого можно с уверенностью сказать, что отражения больше не способны вызывать проблемы с целостностью сигнала. Поскольку точка выборки бита обычно находится между 50-75% пути через бит, вы должны убедиться, что эти три задержки в обоих направлениях происходят до точки выборки.

Сети, которые требуют согласующего резистора (терминатора)

В тех случаях, когда время в битах не намного больше времени цикла в кабеле, согласование имеет решающее значение для минимизации отражений. Наиболее простое оконечное оборудование, известное как стандартные оконечные или параллельные согласующие резисторы, состоящие из одного резистора (рисунок ниже).

Для стандартного терминатора вы должны согласовать значение согласующего резистора с характеристическим сопротивлением дифференциального режима кабеля на обоих концах сети. Это обеспечивает корректную доставку сигналов, идущих в обоих направлениях по шине. Как упоминалось  ранее, основным недостатком схемы терминации этого типа является то, что всякий раз, когда драйвер активен, резисторы создают постоянную нагрузку на драйвер.

Использование терминаторов переменного тока помогает уменьшить рассеяние мощности, не требуя столь же длительного времени на бит по отношению к длине шины. На рисунке ниже показана схема согласования переменного тока.

Поскольку ток обычно протекает в одну сторону драйвера RS-485 через согласующий контур, а затем в обратную сторону драйвера, устанавливают последовательный конденсатор, чтобы ток установившегося состояния стремится к нулю. Две особенности этого типа согласования состоят в том, что для каждой согласующей сети требуется один дополнительный компонент, а последовательно соединенные резистор и конденсатор вводят дополнительную задержку, свойственную RC цепи. Постоянная времени RC цепи будет замедлять нарастание и спад дифференциального сигнала и ограничивать максимальную скорость передачи данных в сети.

В таблице ниже подведены итоги трех сценариев согласования сигнала для RS-485:

Для обеспечения оптимального значения сигнала всегда лучше всего согласовать характеристическое сопротивление кабеля в дифференциальном режиме с равным сопротивлением. Но если вы предпримете надлежащие шаги, также возможно успешно реализовать AC согласование или вообще избежать прерывания.

Согласующий резистор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Согласующий резистор

Cтраница 4

Передачи по каналу осуществляют в обоих направлениях в синхронном режиме. Физически канал представляет собой магистраль из основного и резервного коаксиального кабеля, нагруженного на концах

согласующими резисторами. Коаксиальный кабель можт быть заменен витой парой проводов, но при этом устанавливается режим пониженной частоты синхронизации.  [46]

Счетные импульсы, прошедшие через селектор, попадают на вход линии задержки, состоящей из п секций. Линия согласо вана, поэтому через интервал времени пта Т0 попавший на вход импульс будет полностью поглощен в согласующем резисторе. Выводы секций через селекторы соединяются с устройством дешифровки и индикации. Селекторы управляются импульсом с выхода триггера. В течение интервала Тх все селекторы закрыты. Поэтому N-R счетный импульс ( показан на рис, 6.3, б), задержанный в линии, сначала не будет попадать на устройство дешифровки. Лишь по окончании интервала Тх селекторы открываются и счетный импульс проходит через ( п — — &) — й и последующие селекторы k раз.  [47]

На рис. И а приведена схема, в которой линия задержки ЛЗ включена на выходе эмиттерного повторителя. Поскольку выходное сопротивление этого каскада получается очень малым — около нескольких десятков ом, необходимо между эмиттером и входом линии задержки установить согласующий резистор Ki, сопротивление которого должно быть равно волновому сопротивлению линии. При этом общее сопротивление, подключенное ко входу линии, определяемое суммой значений выходного сопротивления каскада и согласующего сопротивления, будет с достаточной точностью равно требуемому.  [48]

Из рис. 50 видно, что при питании магнитного усилителя напряжением 8 — 10 в оптимальная нагрузка будет находиться в интервале 70 — 80 ом. Так как сопротивление управляющего перехода тиристора относительно невелико и к тому же управляющие переходы двух тиристоров соединены параллельно между собой и с нагрузкой, величина согласующего резистора была выбрана равной 130 ом. Для сглаживания пульсаций на выходе магнитного усилители поставлен электролитический конденсатор С.  [49]

Магистраль ветви служит для связи крейтов с драйвером и блоком согласования. Она состоит из кабеля, имеющего 66 скрученных пар проводов ( может быть изготовлена другим способом), которые начина ются в драйвере, проходят через крайт-контроллеры и заканчиваются в блоке согласования, содержащем согласующие резисторы.  [50]

Конструктивно удобно применять волноводы круглого сечения. Последовательно с элементами связи включаются согласующие резисторы, сопротивления которых равны волновым сопротивлениям коаксиальных линий.  [52]

Включение таймера в комплекс осуществляется установкой его блока элементов на любое свободное установочное место в блоках БСИ или БКИ, которые входят в свою очередь в блоки БАМ или БРС соответственно. Для подключения таймера к источникам внешнего сигнала или сигналов с частотой 50 Гц используется вспомогательный блок элементов БЭ 9514, устанавливаемый в кабельный отсек БСИ или БКИ. Этот блок элементов содержит оптронную развязку и согласующие резисторы для приема внешнего сигнала ( ВС), печатную вставку для подключения кабелей приема ВС и сигнала 50 Гц. Кабель приема сигнала 50 Гц входит в состав таймера. Источником сигнала 50 Гц являются блоки включения-выключения ( БВВ) питания стоек комплекса.  [53]

При согласовании линии передачи учитывается так называемое волновое сопротивление коаксиального кабеля. В основном применяют 75 — и 50-омные кабели. Это означает, что на концах таких кабелей должны быть подключены согласующие резисторы с сопротивлением 50 или 75 Ом. Емкость такой линии не учитывается, а считается только погонная задержка распространения сигналов по кабелю.  [54]

При осциллографировании импульсов особое значение приобретает согласование выхода генератора импульсов со входом испытуемого устройства и выхода последнего со входом осциллографа. При отсутствии согласования возникает отражение энергии импульса от зажимов осциллографа и форма импульса искажается. Если генератор включается непосредственно на вход осциллографа с высоким полным входным сопротивлением, то обычно согласование не требуется. Если же генератор соединяется с испытуемым устройством или осциллографом высокочастотным кабелем, то необходимо включить

согласующий резистор, сопротивление которого равно волновому сопротивлению кабеля.  [55]

В обоих случаях можно использовать удобные многоконтактные разъемы, которые легко подключаются к кабелю простой навивкой. Альтернативой плоскому кабелю является кабель, составленный из витых пар, в каждой из которых один провод служит для передачи сигнала, а второй заземляется. Существуют различные конфигурации кабелей с витыми парами, включающие новейший лентоподобный плоский кабель, содержащий через каждые полметра плоские ненавитые участки, служащие для облегчения установки разъемов с навивкой, используемых для обычного лентообразного плоского кабеля. Поскольку протокол передачи данных по шинам ЭВМ предусматривает стробирование, выполнять все сигнальные линии из витых пар, как правило, нет необходимости. Их следует использовать только для линий, по которым передаются синхронизирующие импульсы и прочие стробирующие и разрешающие сигналы. На длинных линиях нужно устанавливать согласующие резисторы и применять линейные приемники и передатчики ( см. разд.  [56]

Страницы:      1    2    3    4

согласующий резистор — это… Что такое согласующий резистор?

• согласующий переключатель
• согласующий схема

Смотреть что такое «согласующий резистор» в других словарях:

• согласующий резистор — suderinimo varžas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. matching resistor vok. Anpassungswiderstand, m; Anpaßwiderstand, m rus. согласующий резистор, m pranc. résistance d adaptation, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

• Шина (топология компьютерной сети) — У этого термина существуют и другие значения, см. Шина (значения). Топология типа общая шина, представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы,… …   Википедия

• Шина (компьютерные сети) — Топология типа шина, представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала. Содержание 1 Работа в сети …   Википедия

• Anpassungswiderstand — suderinimo varžas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. matching resistor vok. Anpassungswiderstand, m; Anpaßwiderstand, m rus. согласующий резистор, m pranc. résistance d adaptation, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

• Anpaßwiderstand — suderinimo varžas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. matching resistor vok. Anpassungswiderstand, m; Anpaßwiderstand, m rus. согласующий резистор, m pranc. résistance d adaptation, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

• matching resistor — suderinimo varžas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. matching resistor vok. Anpassungswiderstand, m; Anpaßwiderstand, m rus. согласующий резистор, m pranc. résistance d adaptation, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

• résistance d’adaptation — suderinimo varžas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. matching resistor vok. Anpassungswiderstand, m; Anpaßwiderstand, m rus. согласующий резистор, m pranc. résistance d adaptation, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

• suderinimo varžas — statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. matching resistor vok. Anpassungswiderstand, m; Anpaßwiderstand, m rus. согласующий резистор, m pranc. résistance d adaptation, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

• двухточечная связь — Топология электрической сети, предусматривающая попарное соединение объектов, каждый из которых имеет встроенный согласующий резистор, подключенный к линии связи. [ГОСТ Р 41.13 2007] Тематики автотранспортная техника EN point to point …   Справочник технического переводчика

• двухточечная связь — 2.26 двухточечная связь (point to point): Топология электрической сети, предусматривающая попарное соединение объектов, каждый из которых имеет встроенный согласующий резистор, подключенный к линии связи. Источник: ГОСТ Р 41.13 2007: Единообразн …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ГОСТ Р 41.13-2007: Единообразные предписания, касающиеся транспортных средств категорий М, N и О в отношении торможения — Терминология ГОСТ Р 41.13 2007: Единообразные предписания, касающиеся транспортных средств категорий М, N и О в отношении торможения оригинал документа: 2.11 автоматическое торможение (automatic braking): Торможение прицепа или прицепов,… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Резистор согласующий РСФ (250-300 оМ)

Резистор согласующий типа РСФ предназначен для уменьшения кратности перенапряжения и превращения высокочастотных колебаний в апериодические всистеме агрегат-кабель-электофильтр и увеличения срока службы высоковольтного выпрямителя, высоковольтной катушки трансформатора и высоковольтного кабеля электрофильтра. Нормальная работа защитных сопротивлений обеспечивается в диапазоне температур окружающей среды от -100Сдо +1000С.

Резистор согласующий РСФ применяется с любыми типами электрофильтров и агрегатов питания, установленных на различных промышленных предприятиях.

Проверка технического состояния резистора согласующего производится периодически один раз в месяц внешним осмотром. При осмотре производить обдув РСФ струей сжатого воздуха. На поверхности изолятора допускаются мелкие сколы.

Дополнительного обслуживания не требует

Характеристики

Активное сопротивление , Ом	250 — 300
Рассеиваемая мощность при температуре окружающей среды + 20°С, кВт	5
Сила номинального среднего выпрямленного тока, мА	2500
Амплитудное значение выпрямленного напряжения при температуре окружающей среды + 20°С, кВ	80
Установленная наработка до отказа	22000
Установленный срок службы до списания	40800
Проводник-нихром Х20Н80 (или аналог) диаметром, мм	0,5 – 0,6
Габаритные размеры (без шпилек), Lxd,мм	750(610) х 70
Масса, кг	5

Рис.1. Резистор РСФ — вариант установки в горизонтальное положение в электрофильтрах УГ1; УГ2; УВ

Рис.2. Резистор РСФ — вариант установки в горизонтальное положение в электрофильтрах УГЗ; УГТ

Рис.3. Резистор РСФ — вариант установки в горизонтальное положение в электро- фильтрах УГ2-БШ

Резистор согласующий РСФ (5000Вт 300Ом)

На всех промышленных предприятиях, для сохранения работоспособности системы агрегат-кабель в условиях воздействия перенапряжений, используют резисторы РСФ.

Преимуществом согласующих резисторов является возможность их использования с различными источниками питания и электрофильтрами.

Устройство и принцип действия

Главным составляющим элементом резисторов РСФ является изолятор (керамический стержень). Он оснащен специальными канавками, за счет которых на нем надежно закрепляется нихромовая проволока Х20Н80 (спираль).

Перед установкой резистора в электрофильтр необходимо удостоверится в надежности крепления нихромовой проволоки на изоляторе. Соприкасание витков проволоки друг с другом недопустимо. Если все вышеуказанные меры соблюдены, то можно переходить к монтажу резистора в систему агрегат-кабель-электрофильтр, предварительно обдув его потоком сжатого воздуха для удаления пыли. Установка резистора с высоковольтным кабелем выполняется последовательно в закрытом объеме систем токоподвода. Также необходимо обеспечить оптимальную температуру воздуха, она не должна превышать +100°С.

Устанавливать резисторы вертикально необходимо в случае, если электрофильтр выпущен до 1983 года. А в электрофильры, выпущенные годами позже, горизонтально.

Общий вид резистора согласующего РСФ

Технические характеристики

Параметры	Значения
Активное сопротивление , Ом	250 — 300
Рассеиваемая мощность при температуре окружающей среды + 20°С, кВт (Ватт)	5 (5000)
Сила номинального среднего выпрямленного тока, мА не более	2500
Амплитудное значение выпрямленного напряжения при температуре окружающей среды + 20°С, кВ не более	80
Установленная наработка до отказа, ч не менее	22000
Установленный срок службы до списания, ч не менее	40800
Проводник-нихром Х20Н80 (или аналог)диаметром, мм	0,5 — 0,6
Габаритные размеры (без шпилек), Lxd,мм	750(610)х70
Масса, кг, не более	5

Комплектация

Резистор РСФ поставляется уже в собранном виде, также в набор поставки входит:

• Упаковка,
• Техническая документация:
  • паспорт – 1 экз.*
  • руководство по эксплуатации — 1 экз.*

Примечание:
* На партию из 10 согласующих резисторов поставляемых в один адрес.

РСФ резистор согласующий

Обязательно актуализируйте цену и срок у менеджера

Сроки доставки:

10 — 20 дней

Производитель: 

Быстрый заказ

Резистор согласующий РСФ состоит из керамического стержня вокруг которого намотана нихромовая спираль и рассчитан на широкое применение с любыми типами электрофильтров и агрегатов питания, установленных на различных промышленных предприятиях.

Резистор обеспечивает уменьшение кратности перенапряжения и превращения высокочастотных колебаний в апериодические в системе агрегат-кабель-электофильтр и увеличения срока службы высоковольтного выпрямителя, высоковольтной катушки трансформатора и высоковольтного кабеля электрофильтра.

Комплектация

Резистор доставляется в собранном виде и не требует досборочных работ на месте эксплуатации. При установке РСФ необходимо соблюдать осторожность во избежание поломки изолятора или смятия нихромовой спирали.

• Резистор согласующий РСФ в собранном виде в упаковке.

На каждые 10 сопротивлений защитных в комплект поставки входит следующая документация:

• Паспорт – 1 экз.
• Инструкция по эксплуатации – 1 экз.

Чертежи и схемы

СР Резистор согласующий

Выберите категорию:

Все Многофункциональный комплекс RAPTOR Трассоискатели » Трассоискатели RIDGID »» Трассоискатели Ridgid серии SR »» Трассопоисковые комплекты RIDGID »» Трассопоисковые генераторы RIDGID » Трассоискатели Sewerin » Трассоискатели Техно Ас » Трассоискатели Радио-Сервис » Трассоискатели Radiodetection » Трассоискатели с GPS » Трассоискатели кабельных линий Течеискатели » Корреляционные течеискатели » Акустические течеискатели » Регистраторы шумов утечки Телеинспекция трубопроводов » Робототехнические комплексы » Краб-Роботы » Проталкиваемые камеры » Видеоэндоскопы Ультразвуковая диагностика Электроэнергетическое оборудование » Высоковольтные испытательные установки »» Установки AC/DC »» Высоковольтные СНЧ установки »» Испытания изоляционных масел » TD Измерители тангенса угла диэлектрических потерь » PD Системы измерения частичных разрядов для установок B2 HVA » Диагностика трансформаторов »» Комплексная проверка »» Коэффициент трансформации »» Измерение сопротивления обмоток »» Мосты переменного тока, измерение tan delta » Проверка устройств РЗиА » Тестирование аккумуляторных батарей » Прогрузка первичным током »» Устройства прогрузки автоматических выключателей »» Нагрузочные трансформаторы » Тестирование высоковольтных выключателей » Определение мест повреждения кабеля »» Прожигающие установки »» Генераторы высоковольтных импульсов »» Рефлектометры »» Мобильные системы для предварительной и точной локации »» Генераторы звуковой частоты »» Испытание и определение мест повреждений в оболочке »» Трассировка кабельных линий и локация мест повреждений »» Выбор кабеля из пучка » Индикаторы короткого замыкания ИКЗ Электроизмерительное оборудование » Измерение параметров электроизоляции » Омметры, Микромметры » Анализаторы качества электроэнергии » Измерение параметров петли короткого замыкания » Измерение времени и тока отключения УЗО » Измерение параметров заземляющих устройств » Многофункциональные тестеры » Клещи электроизмерительные » Измерители параметров электробезопасности » Вольтамперфазометры » Мультиметры » Измерители RLC (сопротивления, индуктивности, емкости) » Лабораторное оборудование »» Генераторы импульсов и сигналов »» Контроль состояния изоляторов Средства релейной защиты и автоматики Тепловизоры » Тепловизоры FLIR » Тепловизоры FLUKE » Тепловизоры Testo » Тепловизоры Sonel Метрологическое оборудование Инструмент для кабельных линий » Многофункциональный электроинструмент RE-60 » Ручные кабелерезы с трещоткой » Ручные рычажные кабелерезы » Ручной гидравлический инструмент для обжима

Производитель:

ВсеB-2BatcamBAURBEWARDChauvin ArnouxCrowconCTRL SystemsEndocontrolEuroSMC, S.A.FLIRFlukeGW InstekGW Instek Good Will InstrumentKEPKilovolt PrueftechnikMEGGERMetrelRadiodetectionRAUSCHRIDGIDSeba KMTSEWSewerin GmbHSM Instruments Inc.SonelTesto AGVanguardWIKAАКИПАНГСТРЕМ ИПАнтраксБрисБэттери Сервис ГруппИнтеринжИнтерМиксМарс-ЭнергоМегомметрМолнияНПФ РадиусОАО «Гамма»ОлтестРадио СервисРадиус АвтоматикаРоссияСТЭЛЛТехно АсТехно-АсХарьковЭнергоПрибор

Терминальный резистор

(120 Ом, DB9, шина CAN) — CSS Electronics

ПРЕКРАЩЕНИЕ

Терминальные резисторы

120 Ом отлично подходят, например, для испытательные установки

CAN / CAN FD

Поддерживает обычный высокоскоростной ISO 11898-2 CAN и CAN FD

ЗАМКИ ТВЕРДЫЕ

Винтовые замки DB9 обеспечивают надежное соединение

КОМПАКТНЫЙ

Концевой адаптер очень компактный

СТАНДАРТНЫЙ DB9

Совместимость с большинством адаптеров CAN (контакты DB9, совместимые с CiA 303-1)

1 ГАРАНТИЯ

На всю продукцию предоставляется гарантия сроком 1 год.

О оконечных резисторах

Терминатор шины CAN может использоваться для завершения любой высокоскоростной (ISO 11898-2) системы шины CAN.Согласующий резистор на 120 Ом устанавливается между контактом 2 (низкий уровень CAN) и контактом 7 (высокий уровень CAN). Как правило, сети CAN ISO 11898-2 должны быть оконцованы на каждом конце оконечными резисторами на 120 Ом.

Терминальные резисторы часто требуются в испытательных установках, когда узлы CAN не имеют оконечной нагрузки. Напротив, большинство CAN-шин транспортных средств уже подключены должным образом.

Какую роль играет терминатор CAN-шины?

Оконечные резисторы необходимы в системах с шиной CAN, поскольку потоки связи CAN двусторонние.Концевые заделки на каждом конце поглощают энергию сигнала CAN, гарантируя, что она не отражается от концов кабеля. Такие отражения могут вызвать помехи и потенциально повредить сигналы.

Проблема отражения возрастает с увеличением длины кабелей, а также скорости передачи данных по шине CAN. Вот почему так важно добавить правильную оконечную нагрузку в более крупных CAN сетях.

Для достижения наилучших результатов оконечное сопротивление шины CAN должно соответствовать номинальному сопротивлению кабелей, которое для ISO 11898-2 (высокоскоростная CAN) указано на уровне 120 Ом.Следовательно, оконечные адаптеры на 120 Ом считаются стандартом для CAN-шины.

Ознакомьтесь с нашими часто задаваемыми вопросами — или купите сейчас!

У вас есть вопросы?

Связаться с нами

Всегда ли мне нужны оконечные резисторы 2 x 120 Ом для моей системы CAN-шины?

Не обязательно. Для очень маленьких систем CAN-проводов обычно достаточно одного оконечного адаптера на 120 Ом. Иногда это можно увидеть, например, в испытательные установки с одним или несколькими узлами CAN. Обратите внимание, однако, что вы не можете обойтись без оконечного адаптера в высокоскоростных (ISO 11898-2) системах с шиной CAN.

Могу ли я использовать оконечный резистор 1 x 60 Ом вместо 2 x 120 Ом?

Для более крупных систем с шиной CAN вы быстро столкнетесь с проблемами «отражения», в то время как на коротких кабелях шины CAN вы можете практически не заметить никакой разницы. В любом случае настоятельно рекомендуется использовать оконечные резисторы 2 x 120 Ом для более крупные системы шины CAN.

Что произойдет, если моя система CAN-шины не будет должным образом завершена?

Вы можете столкнуться с «отражениями», которые на практике могут привести к повреждению данных и, следовательно, к неправильной интерпретации вашего вывода — или, что еще хуже, к неадекватным реакциям со стороны жизненно важных узлов CAN в системе.

Имеет ли значение, сколько узлов CAN находится на моей линии шины CAN?

Нет, если вы используете два терминатора шины CAN на 120 Ом, по одному на каждом конце.Это обеспечивает нагрузку 60 Ом, что обеспечивает адекватный рецессивный уровень независимо от количества узлов CAN.

Могу ли я использовать его как согласующий резистор J1939?

Да, терминатор шины CAN может использоваться в любом приложении высокоскоростной шины CAN, включая приложения, основанные на J1939, CANopen, FMS, NMEA 2000 и т. Д.

Могу ли я определить, правильно ли завершена моя система CAN-шины?

Да, вы можете измерить сопротивление между CAN High и CAN Low, когда система шины CAN отключена.При правильном подключении на обоих концах сопротивление должно быть около 60 Ом.

Сигнал

— Как работают согласующие резисторы; что произойдет, если я использую более низкие значения?

Линию передачи можно смоделировать как бесконечный набор конденсаторов и катушек индуктивности (без потерь). Вы начинаете использовать эту модель, когда ваша электрическая линия становится достаточно большой, и вы не можете думать о ней как о мгновенном соединении.

Общая идея

Во-первых, цепь LC будет иметь кольцо, и если она внезапно наткнется на «разрыв» вместо другой цепи LC, она отскочит очень высоко.Если бы вы сделали модель с 10 катушками индуктивности и 10 конденсаторами, это легко произошло бы. Когда вы помещаете оконечную нагрузку на конец, вы ослабляете сигнал. Если у вас есть идеально подобранный резистор на конце, у вас будет 0 перерегулирований, поскольку резистор будет рассеивать свою мощность.

Прекращение действия источника

Если вы вместо этого разместите резистор, который соответствует линии передачи, последовательно между источником и линией передачи, вы получите один из наиболее эффективных методов согласования.В этом случае линия может быть доведена только до 1/2 от целевого напряжения, но сигнал проходит по линии, и когда он достигает разомкнутой цепи на другом конце (большинство входов почти разомкнуты с очень высоким импедансом), он отскакивает, удваиваясь. , и дает вам полное напряжение на приемнике. Затем сигнал движется в обратном направлении и, достигнув источника, останавливается на резисторе.

Это может быть не сразу ясно, я бы очень рекомендовал «Высокоскоростной цифровой дизайн: Справочник по черной магии», но это означает, что ваша леска не поднимается почти так же высоко в одной точке, а шум является функцией dV / dt. .Это только устраняет шум на линии у источника, что очень помогает. Я настоятельно рекомендую вам полистать мой любимый справочник по черной магии.

Импеданс следа

Большинство людей слышали о простых формах уравнения индуктивности и емкости. Емкость увеличивается с площадью и уменьшается с расстоянием. Индуктивность увеличивается с размером петли.

Если вы думаете о следе над земной поверхностью, по мере того, как вы расширяете след, площадь увеличивается, а расстояние — нет.Это означает, что ваша емкость увеличивается, а индуктивность остается прежней. По мере увеличения расстояния ваша область должна сильно увеличиваться, чтобы сохранить тот же импеданс.

Есть много разных калькуляторов. Я нашел его мгновенно с помощью поиска в Google.

Просто сопоставьте свой импеданс, добавьте оконечную нагрузку и постарайтесь избежать плохих приемов, таких как перемычка через разрыв в заземляющем слое (без встроенных следов вокруг этих сигнальных линий). Я надеюсь, что это также немного проясняет физические эффекты.

Слишком маленькое окончание?

На самом деле вы получите отражения, но вместо того, чтобы подпрыгивать вверх, они будут отскакивать вниз. Открытие удвоит ваше напряжение, и все это будет отражаться в обратном направлении. Короткое замыкание делает обратное, давая вам нулевое напряжение. Это также значительно увеличивает потребление энергии вашим драйвером.

Прекращение

— Практический EE

Для цифрового сигнала проводник демонстрирует эффекты линии передачи, такие как отражения, когда длина проводника составляет не менее 1/6 расстояния, которое занимает нарастающий / спадающий фронт при распространении.Вам необходимо смягчить и контролировать отражения в цифровой линии передачи, и вы можете сделать это, реализовав так называемую оконечную нагрузку.

Существует два основных типа завершения: завершение источника (драйвера) и завершения нагрузки (приемника). Оконечная нагрузка источника препятствует отражению волн, распространяющихся в источнике, обратно на приемник, путем добавления последовательного резистора, который при добавлении к сопротивлению источника равен характеристическому импедансу линии передачи.

Оконечная нагрузка истока: добавьте последовательный резистор в драйвер.Значение R

_T = Z ₀ — R _S . Если R _S маленький, то R _T = Z ₀

Нагрузочная нагрузка: добавьте параллельный резистор на приемник. Значение такое, что R

_L // R _T = Z ₀ . Если R _L большой, то R _T = Z ₀

Согласование нагрузки включает в себя включение резистора параллельно (между сигналом и землей) с таким значением, чтобы параллельная комбинация согласующего резистора и сопротивления нагрузки равнялась характеристическому импедансу линии передачи.Если сопротивление нагрузки относительно высокое, что характерно для большинства цифровых схем, то R _T = Z ₀ .

Подробное описание прекращения действия источника

Давайте поговорим более подробно о примере завершения работы источника. Предположим, вы знаете, что сопротивление источника вашего драйвера составляет 30 Ом, вы управляете линией передачи с волновым сопротивлением 50 Ом и хотите реализовать оконечную нагрузку источника. Для этого просто добавьте к источнику последовательный резистор номиналом 20 Ом, потому что это значение плюс сопротивление источника равняется характеристическому импедансу линии передачи 50 Ом.Итак, что происходит с распространяющейся волной при переходе от низкого уровня к высокому?

Окончание источника

Волна сначала встречает делитель напряжения, образованный (R _S + R _T ) и линией передачи. Поскольку R _S + R _T равно характеристическому импедансу линии передачи по конструкции, делитель напряжения будет 1/2, и поэтому для 2V _S величина падающей волны равна 1V. Эта волна распространяется по линии передачи, пока не встретит нагрузку, которая имеет высокий импеданс, и это несоответствие импеданса вызывает отражение, которое распространяется обратно к источнику.Поскольку нагрузка имеет гораздо более высокий импеданс, чем линия передачи, отраженная волна будет положительной с величиной, равной падающей волне (коэффициент отражения = (1M — 50) / (1M + 50) = приблизительно 1).

Коэффициент отражения при нагрузке:

Приемник будет видеть передаваемую волну, которая представляет собой падающую волну плюс отраженную волну без временной задержки между ними, потому что приемник находится прямо там, на разрыве импеданса нагрузки. Поскольку падающая волна имеет величину 1/2 * V _S , а отраженная волна равна этой величине, приемник видит удвоенную амплитуду падающей волны (.5 * V _S +. 5 * V _S = V _S ). И скорость нарастания (изменение напряжения в единицу времени) в приемнике вдвое больше, чем скорость падающего фронта. Он видит край, который в два раза превышает напряжение падающей волны за то же время.

Приемник видит в 2 раза больше напряжения падающей волны и в 2 раза большую частоту фронта

Затем отраженная волна возвращается к водителю. Когда он попадает в источник, он видит сопротивление Тевенина, эквивалентное RS + RT, которое равно характеристическому сопротивлению линии передачи.Итак, нет отражения, и отскок останавливается на источнике после одного кругового обхода.

Время установления = один путь туда и обратно от водителя → Получатель → Водитель

Это хорошая ситуация для получателя. У него хороший чистый край, равный полному напряжению драйвера источника. Но что будет наблюдать приемник, подключенный к средней точке, показанной на диаграмме выше? Он будет видеть, как падающая волна проходит с переходом от 0 В до 0,5 * VS, а через некоторое время за ним следует отраженная волна, направляющаяся к источнику, увеличивая напряжение до VS.Итак, он видит ступеньку прямо посередине края. Не подходит для некоторых типов сигналов.

Окончание источника: сигнал отлично выглядит только на конце линии передачи.

Синхронные сигналы, которые дискретизируются по фронту синхросигнала, могут хорошо работать со ступенчатым шагом, потому что они могут быть дискретизированы после времени установления сигнала. Но асинхронные сигналы, такие как часы, кодеры, прерывания, будут иметь проблему, потому что в зоне логического перехода любой шум, связанный с сигналом, может сделать его немонотонным (спадом вниз), вызывая нежелательный логический переход.Вместо 0 -> 1 вы получите 0 -> 1 -> 0 -> 1. Итак, это основное ограничение или обратная сторона оконечной нагрузки источника: сигнал отлично выглядит только на конце линии передачи. Он не подходит для топологий с несколькими приемниками.

Концевая заделка в деталях

Давайте рассмотрим пример оконечной нагрузки, подробно показанный на схеме ниже. Когда VS управляет переходом от низкого (0 В) к высокому (1 В), волна сначала встречает делитель напряжения, образованный между сопротивлением источника и входным сопротивлением линии передачи.Передаваемое напряжение составляет 50 / (50 + 10) = 5/6.

Конец прекращения

Эта падающая волна беспрепятственно движется по линии передачи до тех пор, пока не достигнет нагрузки, где она увидит эквивалентное сопротивление Тевенина 50 Ом, что составляет R _T // R _L . Таким образом, отражения нет, и падающая волна без изменений передается на приемник. Ни в одной точке не возникает отражения, поэтому каждая точка на линии передачи видит один и тот же край с одинаковым напряжением и скоростью нарастания.Это отлично подходит для топологий с несколькими приемниками.

Конечное завершение: сигнал выглядит одинаково во всех точках линии передачи

Нет времени установления с окончанием завершения. Большой! Итак, в чем же загвоздка? Власть. Оконечная нагрузка рассеивает много энергии, и для этого требуется драйвер с большей мощностью источника тока. Когда драйвер устанавливает высокий уровень в линии, оконечный согласующий резистор проводит ток на землю и рассеивает мощность. В случае оконечной нагрузки истока, оконечный резистор рассеивает мощность только во время перехода сигнала … в среднем гораздо меньшая мощность, что означает, что вы можете использовать гораздо меньший резистор с более низкой номинальной мощностью.2/50 = 14 мВт, когда линия находится на высоком уровне, и драйверу требуется источник 17 мА, что много. Теперь представьте, что вы управляете 32-битной шиной данных с логикой 3,3 В и оконечной нагрузкой: 7 Вт! Это просто непрактично.

Конечная заделка: рассеивание большой мощности

Оконечная нагрузка применяется в основном для шин последовательной связи с несколькими приемниками (небольшое количество линий данных), особенно при передаче сигналов с помощью семейств низковольтной логики качания, таких как LVDS или Bus-LVDS (BLVDS).

Несколько драйверов

Наличие нескольких драйверов на линии передачи усложняет, потому что вы не определили начальную и конечную точки, а движение посередине приводит в движение волны в обоих направлениях. Есть два метода, которые я могу придумать для работы с этой топологией: реализовать параллельное завершение на обоих концах линии передачи или реализовать оконечные резисторы истока в каждом драйвере, которые так сильно замедляют фронты сигнала, что отсутствуют эффекты линии передачи.Вы всегда хотите сделать последнее, если вам это сойдет с рук. Давайте обсудим обе ситуации.

Прекращение «двустороннего действия»

Рассмотрим линию передачи с парой драйвер / приемник посередине и приемниками на каждом конце. Пару драйвер / приемник часто называют приемопередатчиком. В этом случае давайте также рассмотрим дифференциальный сигнал, а не несимметричный сигнал, привязанный к земле. В линии передачи для дифференциального сигнала важной характеристикой является дифференциальное характеристическое сопротивление, а не полное сопротивление каждой половины дифференциальной пары относительно земли.Имеет значение дифференциальный импеданс между ними.

Двухстороннее завершение дифференциальной линии передачи

Когда драйвер запускает переход сигнала, волна сначала видит линию передачи, идущую влево, параллельно с линией передачи, идущей вправо, потому что волна будет расщепляться и распространяться в обоих направлениях. Итак, драйвер въезжает на 50 Ом (100 // 100). Волна распространяется в обоих направлениях по линии передачи до тех пор, пока не будут достигнуты концы.Вы хотите установить R _T равным дифференциальному характеристическому импедансу 100 Ом, чтобы не было отражения. Отсутствие отражений, отсутствие времени на стабилизацию и чистые края приемников.

Теперь рассмотрим ту же структуру линии передачи, но на этот раз с одним из концов.

Дифференциальная линия передачи

Когда драйвер управляет переходом сигнала, волна сначала видит RT параллельно с линией дифференциальной передачи 100 Ом.Предполагая, что RT установлено на 100 Ом, драйвер работает на 50 Ом. Затем волна распространяется по линии передачи. В приемнике посередине волна видит высокоимпедансный вход приемника параллельно с остальной линией передачи, поэтому она видит 100 Ом, и нет отражения. Волна проходит мимо среднего приемника и попадает в оконечный ограничитель RT. Если этот терминатор соответствует 100 Ом дифференциальной линии передачи, то отражение отсутствует, и конечный приемник получает полную падающую волну.

Таким образом, оконечная нагрузка на оба конца действительно хорошо работает для высокочастотной передачи сигналов с низковольтными колебаниями, когда топологии требуют нескольких драйверов и приемников. Общие семейства дифференциальной логики, использующие оконечную нагрузку на обоих концах, — это RS-485, CAN и Bus-LVDS (BLVDS).

Замедлите его

Лучшее решение любой проблемы с линией передачи — это установка резистора на каждом драйвере, который снижает скорость фронта до уровня, достаточного для того, чтобы проводник больше не проявлял эффектов линии передачи.Вы не можете этого сделать, если вам нужно двигаться с высокой частотой, когда скорость фронта должна быть высокой, или если провод должен быть длинным, но во многих случаях вы можете это сделать. Замедление фронта не только устраняет эффекты линии передачи, но также снижает перекрестные помехи и электромагнитные помехи, поскольку они пропорциональны скорости фронтов сигнала.

Для того, чтобы выбрать сопротивление резистора, достаточное для замедления фронта, сделайте предположение, что вы избавитесь от эффектов линии передачи и рассчитываете на основе системы с сосредоточенными параметрами.Учтите, что резистор истока и емкость дорожки печатной платы и емкость вывода приемника образуют фильтр нижних частот, и сделайте частоту фронта переходной характеристики этого фильтра достаточно медленной, чтобы проводник не превышал 1/6, как столько же, сколько и расстояние, которое край сигнала будет занимать на этом проводнике. Обычно вы выбираете значение в диапазоне от 100 Ом до 1000 Ом.

Далее: Стек

Основы RS-485: Когда необходима оконечная нагрузка и как это сделать правильно — Аналоговые — Технические статьи

Многие проблемы целостности сигнала и связи в сетях RS-485 возникают из-за оконечной нагрузки, либо из-за ее отсутствия, либо из-за неправильной оконечной нагрузки.В этом выпуске серии основ RS-485 я расскажу о том, когда вы можете обойтись без оконечной нагрузки в вашей сети RS-485, и, если вам нужна оконечная нагрузка, как использовать стандартные (параллельные) оконечные нагрузки и оконечные нагрузки переменного тока (AC). сети.

Как я обсуждал в последней части этой серии, драйвер приемопередатчика RS-485 должен иметь возможность управлять напряжением 1,5 В через 32 единицы нагрузки и две нагрузки 120 Ом. Я не упоминал об этом в посте, но значение 120 Ом для оконечных резисторов проистекает из так называемого дифференциального характеристического импеданса проводов шины витой пары.Проще говоря, калибр провода, тип и толщина изоляции, а также количество витков на единицу длины — все это вносит вклад в импеданс, который «видят» высокоскоростные сигналы данных. Этот импеданс указывается в омах и обычно составляет от 100 Ом до 150 Ом для кабелей с витой парой. Разработчики стандарта RS-485 выбрали 120 Ом в качестве номинального волнового сопротивления; следовательно, для согласования с этим сопротивлением согласующие резисторы также имеют значение по умолчанию 120 Ом.

Почему существуют оконечные сети

Согласование характеристического импеданса кабеля с оконечной сетью позволяет приемнику на конце шины видеть максимальную мощность сигнала.Оставляя линию передачи незавершенной или оконечной с некоторым значением, не равным импедансу кабеля, вы вносите рассогласование, которое создает отражения на концах сети. Отражение — это когда часть энергии сигнала буквально возвращается обратно по линии, которая затем может конструктивно или деструктивно мешать следующим битам, распространяющимся по шине. Деструктивный пример — если отраженный сигнал, который отражается, не совпадает по фазе с входящим сигналом, в результате чего приемник видит входящий сигнал меньшего размера.Если рассогласование достаточно велико, отраженная обратно энергия может привести к неправильной интерпретации и неправильному декодированию последующих битов приемником.

Уравнение 1 показывает, что для приближения коэффициента отражения к нулю входной импеданс Z _L должен соответствовать импедансу источника Z _S . Если имеется большое расхождение в импедансе нагрузки и источника, может отражаться почти весь сигнал.

Как видите, для оптимальной целостности сигнала всегда лучше согласовывать полное сопротивление линии переменного тока с оконечной нагрузкой равного значения.Почему не всем дизайнерам это нужно? Поскольку добавление оконечных сетей увеличивает стоимость всей системы, и эти оконечные сети также добавляют параллельную нагрузку на драйверы, вызывая более высокие токи установившейся нагрузки. В чувствительных к мощности приложениях, где снижение энергопотребления является критическим (например, в приложениях с батарейным питанием), один из вариантов экономии энергии — оставить шину незаключенной. Давайте обсудим, когда удаление расторжения является жизнеспособным вариантом.

Сети, не требующие терминирования

Одна ситуация, в которой вам не нужны оконечные сети, — это когда время двусторонней петли сети намного больше, чем время одного бита (~ <0.1 × двусторонняя задержка петли). В таких сценариях отражения будут терять энергию каждый раз, когда достигнут конца сети.

Как видно из рисунка 1, амплитуда отражений будет продолжать уменьшаться каждый раз, когда сигнал отражается от конца кабеля. На рисунке 1 показаны три приема сигнала и шесть отражений.

Рисунок 1 : Амплитуда затухания отражения при каждом отражении

Предполагая, что незаземленный конец шины имеет входное сопротивление 96 кОм (одна восьмая единичной нагрузки), а полное сопротивление источника драйвера составляет 60 Ом, отражения сигнала будут затухать в соответствии с расчетами, приведенными в таблице 1.

Таблица 1 : Пример расчета затухания сигнала

Как показано в таблице 1, к тому времени, когда сигнал отражается в шестой раз, его величина уменьшается до менее 4% от своей первоначальной величины. После этого можно с уверенностью сказать, что отражения больше не могут вызывать проблемы с целостностью сигнала. Поскольку точка выборки бита обычно находится между 50-75% пути прохождения бита, вы должны убедиться, что эти три задержки приема-передачи происходят до точки выборки.

Сети, требующие терминирования

Для приложений, где битовое время не намного больше, чем время петли кабеля, оконечная нагрузка имеет решающее значение для минимизации отражений. Самые простые оконечные сети, известные как стандартные оконечные или параллельные оконечные сети, состоят из одного резистора (рисунок 2).

Рисунок 2 : Стандартная оконечная сеть

Для стандартной согласованной нагрузки вы должны согласовать значение согласующего резистора с характеристическим сопротивлением дифференциального режима кабельной разводки на обоих концах сети.Это обеспечивает надлежащее прекращение сигналов, идущих в обоих направлениях по шине. Как я упоминал ранее, основным недостатком этого типа схемы завершения является то, что всякий раз, когда драйвер активен, резисторы создают нагрузку постоянного тока (DC) на драйвер.

Использование оконечной нагрузки переменного тока помогает уменьшить рассеяние мощности, не требуя длительного времени передачи битов по отношению к длине шины. На рисунке 3 показана схема оконечной нагрузки переменного тока.

Рисунок 3 : Оконечная сеть переменного тока

Поскольку ток обычно протекает с одной стороны драйвера RS-485 через оконечную сеть, а затем через другую сторону драйвера, при установке последовательного конденсатора установившийся ток стремится к нулю.Два предостережения относительно этого типа согласования состоят в том, что он требует по одному дополнительному компоненту на каждую оконечную сеть, а последовательный резистор и конденсатор вносят задержку резистор-конденсатор (RC). Постоянная времени RC замедлит нарастание и спад дифференциального сигнала и ограничит максимальную скорость передачи данных в сети.

В таблице 2 приведены три сценария завершения.

Таблица 2 : Обзор методов заделки

Для оптимальной целостности сигнала всегда лучше согласовывать характеристический импеданс кабеля в дифференциальном режиме с оконечной муфтой с одинаковым импедансом.Но если вы предпримете правильные шаги, также возможно успешно реализовать завершение переменного тока или вообще избежать завершения.

Как всегда, войдите в систему и оставьте комментарий, если есть какие-либо темы RS-485, о которых вы хотели бы услышать больше.

Дополнительные ресурсы

Сохранить

Зачем и как использовать резисторы смещения и согласующие резисторы в сети RS485?

Давайте упростим настройку и посмотрим, как эти конфигурации выполняются с использованием устройств RS485, предоставленных Innon

.

Здесь нам понадобится немного теории, чтобы понять, зачем сети RS485 в первую очередь нужны резисторы смещения и согласующие резисторы.

Не волнуйтесь, я постараюсь сделать это как можно проще.

Согласующие резисторы

Эффекты линии передачи часто представляют проблему в сетях передачи данных. Эти проблемы включают отражения и ослабление сигнала.

Когда напряжение сначала подается на линию RS485, ток течет по линии (даже если линейные провода разомкнуты). Вскоре после достижения конца линии ток стабилизируется до конечного значения, определяемого последовательными сопротивлениями в линии, приложенным напряжением и завершением.Линия видит отраженные напряжения, когда ток устанавливается, если начальный и конечный токи меняются, что может привести к проблемам с целостностью данных.

Если скорость передачи данных низкая или кабели короткие, терминирование может не понадобиться. По мере увеличения скорости передачи данных и / или длины кабеля, что в большинстве случаев, терминирование становится обязательным.

Чтобы исключить наличие отражений от конца кабеля, он должен быть заделан на обоих концах резистором через линию (между + и -) в соответствии с его характеристическим сопротивлением.Оба конца должны быть отключены, поскольку направление распространения является двунаправленным.

В случае кабеля витой пары RS485 это оконечное сопротивление обычно составляет от 120 до 130 Ом.

Вот простая схема того, как должны быть завершены конец линий:

«RT» — оконечный резистор на 120 Ом.

«Устройство 1» в сети Modbus — это ведущее устройство, инициирующее связь.

Резисторы смещения

В сетях RS485 бывают периоды времени, когда водитель не управляет автобусом.В сети ведущий-ведомый это будет соответствовать потенциальным временам, когда ведущее устройство не передает, а ведомые перестали отвечать на любую команду.

Это состояние также называется «трехступенчатым режимом».

В это время согласующие резисторы снижают напряжение дифференциальной шины до 0 В, что является неопределенным входным уровнем для многих приемников RS485. Столкнувшись с этим неопределенным входом, приемник может вывести неправильное логическое состояние или, что еще хуже, он может колебаться. Колебания можно интерпретировать как бесконечный поток стартовых битов сообщения, заставляющий контроллер тратить ценную полосу пропускания, пытаясь обслужить эти фантомные сообщения.Смещение отказоустойчивой шины — один из способов решения этой проблемы.

Цель смещения — убедиться, что линия RS485 остается в известном, стабильном состоянии, когда никакие устройства не передают. Для смещения всей сети требуется одна пара резисторов: подтягивающий резистор на + 5В, подключенный к сигнальной линии «+», и подтягивающий резистор на землю, подключенный к сигнальной линии «-».

См. Схему ниже, в которой объясняется, как достигается смещение:

«RB» между «-» и «землей» — это «подтягивающий» резистор, «RB» между «+» и «+ Vcc (5V)» — «подтягивающий» резистор.

Может показаться немного сложнее подключить резисторы смещения к вашей сети, но у меня для вас хорошие новости: большинство наших первичных контроллеров могут включить смещение, просто изменив положение переключателя . И для этого вам понадобится всего 1 устройство в сети.

Продолжайте читать, чтобы узнать как!

Ниже приведен список устройств, продаваемых Innon, которые позволяют пользователю настраивать согласование и смещение без установки дополнительных резисторов

Как установить согласование и смещение на контроллере Tridium JACE8000

Контроллер JACE8000 имеет 3-позиционный переключатель, который позволяет настраивать согласование и смещение без необходимости физического подключения резисторов.

Положения переключателя:

• КОНЕЦ. Обычно выбирается, когда JACE8000 подключен на одном конце линии RS485. В этом положении включаются как оконечный резистор 150 Ом, так и резисторы смещения 562 Ом (никакое другое устройство на этой линии не должно иметь включенного смещения)
• BIA. Обычно выбирается, когда JACE8000 подключен к середине линии RS485, на которой нет устройства, обеспечивающего смещение. В этом положении разрешены ТОЛЬКО резисторы смещения 2,7 кОм
.
• СРЕД. Обычно выбирается, когда JACE8000 подключен к середине линии RS485, у которой уже есть устройство, обеспечивающее смещение. Это положение не включает ЛЮБОЙ резистор.

Настройки для портов RS485 можно найти рядом с каждым портом RS485 на контроллере, как показано

Как установить прерывание и смещение на контроллере iSMA MAC

Контроллер MAC имеет 3-х позиционный переключатель, который позволяет настраивать согласование и смещение без необходимости физического подключения резисторов.

Положения переключателя:

• КОНЕЦ. Обычно выбирается, когда MAC подключен на одном конце линии RS485. В этом положении включаются как оконечный резистор 120 Ом, так и резисторы смещения 680 Ом (никакое другое устройство на этой линии не должно иметь включенного смещения)
• BIA. Обычно выбирается, когда MAC подключен к середине линии RS485, на которой нет устройства, обеспечивающего смещение. В этом положении разрешены ТОЛЬКО резисторы смещения 680 Ом
.
• НЕТ. Обычно выбирается, когда MAC подключен к середине линии RS485, у которой уже есть устройство, обеспечивающее смещение. Это положение не включает ЛЮБОЙ резистор.

Настройки для основного порта RS485 можно найти на задней панели контроллера

Настройку вторичного порта RS485 (если он есть) можно найти чуть ниже самого порта

Как установить прерывание и смещение на маршрутизаторе SierraMonitor Bacnet

Маршрутизаторы Bacnet снабжены набором DIP-переключателей, которые позволяют настраивать согласование и смещение без необходимости физического подключения резисторов.

Всего имеется 4 DIP-переключателя

1. СРОК. Установите этот двухпозиционный переключатель в положение «ВКЛ», если вы хотите включить согласующий резистор, или «ВЫКЛ», если вы хотите его отключить.
2. BIAS +. Вместе с BIAS- они оба должны быть в положении «ON», если вы хотите включить резисторы смещения. Оба должны быть «ВЫКЛЮЧЕНЫ», если вы хотите отключить резисторы смещения
.
3. BIAS-. Вместе с BIAS + они оба должны быть в положении «ON», если вы хотите включить резисторы смещения.Оба должны быть «ВЫКЛЮЧЕНЫ», если вы хотите отключить резисторы смещения
.
4. 485/232. Если вы используете сеть RS485, этот двухпозиционный переключатель следует оставить в положении «ВЫКЛ.».

Где найти DIP-переключатели конфигурации на Wi-Fi версии роутера (только 1 порт RS485)

Где найти конфигурационные dip-переключатели на штатной версии роутера (2 отдельных порта RS485)

RKM 57-TR2 TURCK | Согласующий резистор DeviceNet

Свяжитесь с нашими экспертами по фильтрации

Свяжитесь с нашими специалистами по фильтрации, чтобы ответить на вопросы или помочь вам с любыми потребностями в области применения

Услуги по фильтрации:

• Консультации по фильтрации
• Аудит
• Инжиниринг и дизайн
• Обучение и поддержка на месте

Свяжитесь с нашими экспертами по калибрам

Нужна помощь в выборе манометра? Свяжитесь с нашими специалистами, чтобы ответить на вопросы.

Воспользуйтесь нашим инструментом Gauge Finder Tool для поиска по определенным атрибутам в соответствии с потребностями вашего приложения.

Услуги

• Услуги по калибровке манометров
• Сборка и установка манометрического уплотнения
• Монтаж и обслуживание разделительной диафрагмы
• Наполнение манометра различными типами заливок
• Диапазоны измерения давления с настраиваемой шкалой
• Контрольные проверки для обеспечения надлежащего функционирования
• Калибровка и ремонт вакуумметра

Свяжитесь с нашими экспертами в области управления движением и автоматизации

Свяжитесь с нашими специалистами, чтобы ответить на вопросы или помочь вам с вашими потребностями в приложении.

Услуги

• Управление и автоматизация
• Службы панели управления
• Проектирование системы управления
• Службы машинного зрения
• Контракты на техническое обслуживание / ремонт
• Услуги ПЛК
• Ремонтный центр Rexroth Indramat

Свяжитесь с нашими экспертами по контролю процессов

Свяжитесь с нашими специалистами, чтобы ответить на вопросы или помочь вам с вашими потребностями в приложении.

Услуги

• Услуги по распределению компонентов
• Управление запасами на месте
• Услуги автоматизации производства
• Товарная экспедиторская
• Уведомление об устаревании продукта и его замена
• Комплектация и упаковка
• Пользовательская маркировка

Свяжитесь с нашими специалистами по технологическому теплу

Свяжитесь с нашими специалистами, чтобы ответить на вопросы или помочь вам с вашими потребностями в приложении.

Услуги

• Расчет теплопотерь
• Расчет тепловых потерь
• Запуск технологического нагревателя и панели управления
• Пусконаладочные работы и ввод в эксплуатацию тепловой системы
• Поддержка на месте

Свяжитесь с нашими экспертами по работе с жидкостями

Свяжитесь с нашими специалистами, чтобы ответить на вопросы или помочь вам с вашими потребностями в приложении.

Услуги

• Расчет теплопотерь
• Расчет тепловых потерь
• Запуск технологического нагревателя и панели управления
• Пусконаладочные работы и ввод в эксплуатацию тепловой системы
• Поддержка на месте

485 — Прекратить, смещение или и то, и другое?

Вот в чем вопрос.

RS-485 Горе

Независимо от того, работаете ли вы в области промышленной автоматизации, управления технологическими процессами, проектирования машин или любого другого промышленного приложения, в какой-то момент вы столкнетесь с сетью RS-485. А устранение неполадок в этих сетях может стать настоящим кошмаром.

На самом деле, давайте все возьмем момент и поблагодарим сетевых богов за предоставление нам спецификации 802.3 Ethernet и 8-контактного модульного разъема, известного как RJ-45. Разве нам не нравится звук, когда разъем надежно встал на место…

Хорошо, вернемся к теме.

RS-485 имеет много сильных сторон. С соединением RS-485 вы можете проложить кабель на тысячи футов и успешно передавать данные по линии, будь то короткая или длинная линия RS-485. Вы даже можете подключить до 256 различных устройств вместе с помощью RS-485 (количество устройств зависит от конфигурации сети RS-485, драйверов RS-485 и удельной нагрузки каждого узла RS-485).

И это невероятно просто по большей части с точки зрения проводки, требуются только провод передачи, провод приема и общий провод сигнала (ДА — пожалуйста, используйте общий провод сигнала, заземленный только на одном конце — спасибо!).Но существует множество факторов, которые влияют на создание прочной и надежной сети RS-485.

RS-485 также является довольно щадящим протоколом и может отлично работать в течение многих лет, даже если сеть неправильно настроена. Смещение и согласование используются для повышения устойчивости сети RS-485 и повышения надежности связи в определенных конструкциях сетей RS-485.

Если у вас возникают проблемы со связью в сети, прерывание и смещение обычно являются первыми причинами улучшения связи по сети RS-485.

Чтобы действительно понять, когда и как их реализовать, нам нужно начать с понимания длинных линий RS-485 по сравнению с короткими линиями RS-485. И нет, дело не только в физической длине провода.

Длинные линии против коротких линий

Вы можете быть удивлены, обнаружив, что длинные линии RS-485 и короткие линии RS-485 не полностью соответствуют длине кабеля. Длинный и короткий на самом деле больше связаны с поведением линии RS-485, а именно с временем, которое требуется для прохождения сигнала от передатчика RS-485 к приемнику RS-485.

Ряд переменных может повлиять на то, сколько времени это займет, в том числе, насколько быстро сигналы распространяются в данном типе физического провода, частоты сигналов, проходящих через провод (подумайте о скорости передачи данных, например 9600 бит / с), и, да конечно, физическая длина самого провода.

Если провода достаточно короткие, а частота сигнала (скорость передачи данных) относительно низкая, например 300 бит / с, время, необходимое для отправки и получения данных, мало влияет на качество передаваемых данных.В сценариях такого типа обычно можно предположить, что при включении или включении передатчика приемник на противоположном конце сразу же видит сигнал.

Однако, если мы увеличим частоту, скажем, до 19 200 бит / с и удлиним провод на несколько тысяч футов, мы значительно увеличим время, необходимое для того, чтобы передаваемый сигнал RS-485 достиг приемника RS-485.

Чтобы понять, что на самом деле происходит на уровне сигнала, нам нужно понимать термины «время нарастания» и «задержка в кабеле».

Время нарастания

Время нарастания — это, в основном, время, которое требуется передатчику RS-485, чтобы увеличить свое выходное напряжение до уровня, который считается допустимым уровнем передачи, обычно от 10% до 90% от полного диапазона. Соответствующее ему время спада, время, необходимое для того, чтобы напряжение передатчика упало до уровня отсутствия передачи, обычно идентично, но рекомендуется проверить техническое описание поставщика, чтобы убедиться в этом.

Теперь посмотрим на задержку кабеля.

Задержка кабеля

Задержка кабеля — это время, за которое сигнал проходит по длине кабеля от передатчика RS-485 до приемника RS-485.Электрический сигнал проходит по медному проводу со скоростью от 124 000 до 140 000 миль в секунду (вау, это быстро). Эту скорость часто называют скоростью распространения сигнала, скоростью распространения или скоростью передачи. По сути, это время, за которое электрический сигнал действительно проходит по проводу.

Суммируя время нарастания и спада и задержку кабеля, если кабель короткий, а время нарастания быстрое, то о задержках сигнала особо не нужно беспокоиться. Однако, если вы начнете добавлять тысячи футов провода с передатчиком RS-485, который имеет медленное время нарастания, вы можете столкнуться с проблемами.

Это длинный или короткий?

Общая рекомендация состоит в том, чтобы определить, является ли линия RS-485 длинной или короткой в ​​соответствии со стандартом TIA-485-A. В этом стандарте, особенно в дополнении TSB-89-A, линия RS-485 считается длинной, если время нарастания сигнала меньше, чем удвоение задержки одностороннего кабеля.

Итак, помните, что то, что линия RS-485 физически короткая или длинная, не обязательно указывает на необходимость смещения или завершения. Итак, когда нам нужно реализовать смещение и прерывание?

Когда завершать линии RS-485

Независимо от того, является ли время нарастания драйвера RS-485 медленным или быстрым, или линия RS-485 длинная или короткая, все линии RS-485 могут страдать от несоответствия импеданса, что приводит к отражениям напряжения и тока.Обычно отражения возникают на длинных линиях, что приводит к неправильному считыванию логических уровней приемником. Правильное завершение предотвращает отражения, улучшая целостность данных.

Когда напряжение сначала подается на линию RS-485, по линии течет ток (даже если линейные провода разомкнуты). Вскоре после достижения конца линии ток стабилизируется до конечного значения, определяемого последовательными сопротивлениями в линии, приложенным напряжением и завершением. Линия видит отраженные напряжения, когда ток устанавливается, если начальный и конечный токи меняются, что может привести к проблемам с целостностью данных.

Если скорость передачи данных низкая или кабели короткие, терминирование может не понадобиться. По мере увеличения скорости передачи данных и / или длины кабеля, что в большинстве случаев, терминирование становится обязательным.

Как отключить линии RS-485

Заделка кабеля данных со значением, равным его характеристическому импедансу, уменьшает отражения и делает вашу сеть RS-485 более надежной. Поскольку любое устройство на шине может передавать в любой момент времени, вероятно, что узел в середине шины будет передавать, требуя, чтобы оконечная нагрузка применялась к обоим концам сегмента.

Чтобы правильно завершить длинную линию, вам сначала нужно знать характеристическое сопротивление линии. Обычно эту информацию можно получить у производителя кабеля. (Существуют также гораздо более сложные методы, позволяющие выяснить это, которые здесь не рассматриваются.)

При добавлении терминатора к линии следует использовать не более двух резисторов, по одному на каждом конце линии. Для кабеля с волновым сопротивлением 120 Ом сопротивление оконечной нагрузки должно быть 120 Ом. По моему опыту, мы почти всегда используем резисторы 120 Ом для оконечной нагрузки, потому что это то, что требуется для экранированной витой пары.Так что было бы неплохо оставить некоторых из них в старом ящике для инструментов.

Выбор правильного прекращения связи

Самый популярный подход к оконечной нагрузке — это параллельная оконечная нагрузка , когда вы размещаете резистор на каждом конце физического канала. Размещение его в конце линии устраняет все отражения, хотя такой подход приводит к более высокому рассеянию мощности. Резистивные терминаторы обычно имеют значения от 120 до 130 Ом. Хотя полное сопротивление кабеля витой пары может составлять всего 100 Ом, согласующий резистор 100 Ом слишком мал для драйверов RS-485, потому что два параллельно подключенных дают 50 Ом, а драйверы RS-485 не рассчитаны на нагрузку ниже 54 Ом.

Разместите согласующий резистор, соответствующий сопротивлению кабеля, в удобном месте, как можно ближе к концу линии RS-485. Возможно, что узел, подключенный к линии RS-485, может иметь встроенные согласующие резисторы в качестве настраиваемой настройки, поэтому проверьте это при добавлении оконечных резисторов к любой линии.

В общем, терминатор — хорошая идея для всех длинных соединений RS-485. Но для некоторых коротких линий также может быть полезно реализовать терминирование, если у них быстрое время нарастания.

Теперь, когда вы официальный терминатор RS-485, как нам бороться со смещением?

Смещение соединений RS-485

RS-485 — это спецификация многоточечной связи, в которой все узлы имеют общее двухпроводное соединение (плюс один дополнительный провод для общего сигнала). Это приводит к множеству возможностей для конфликтов данных на линии. В сетях RS-485 единовременно может обмениваться данными только одно устройство; в противном случае могут возникнуть конфликты данных.

В протоколах ведущий / ведомый это не вызывает беспокойства, потому что ведущее устройство обычно инициирует запросы, а затем ведомые в это время отвечают.Однако в то время, когда ведущее или ведомое устройство не передает, линия «плавает» в так называемом режиме с тремя состояниями. Каждый приемопередатчик поддерживает три разных состояния: включено, выключено (передача) или отключено (тройное состояние, не передается). Только один приемопередатчик одновременно может управлять состоянием канала связи с включенным или выключенным состоянием. Все остальные устройства должны находиться в трехпозиционном режиме, когда не передают.

Когда линия плавает в трехуровневом режиме, шум на линии может ложно запускать приемник.Чтобы гарантировать, что линия RS-485 находится в определенном состоянии, когда все передатчики выключены, мы можем использовать отказоустойчивое смещение на линии.

Цель смещения — убедиться, что линия RS-485 остается в известном, стабильном состоянии, когда никакие устройства не передают. Для смещения всей сети требуется одна пара резисторов: добавьте подтягивающий резистор к + 5 В, подключенный к сигнальной линии + V, и подтягивающий резистор к земле, подключенный к сигнальной линии -V. Сети RS-485, такие как Profibus, Optomux и DH-485 (см. Ниже), обычно имеют резисторы смещения на первичном узле.

Использование резисторов смещения в сочетании с согласующими резисторами создает делитель напряжения. Если узел отключается от сети или происходит разрыв сетевой линии, внутренние отказоустойчивые схемы будут удерживать входы на уровне логической 1.

Прекращение и смещение общего промышленного протокола

Согласование и смещение различаются в зависимости от протокола, который вы используете через RS-485. Вот несколько распространенных протоколов:

Modbus: Используйте терминатор и смещение, как описано в этом сообщении в блоге.

Profibus: Обычно используется внешняя оконечная нагрузка вне узла в виде оконечных резисторов и резисторов смещения, расположенных в разъеме DB-9, с микропереключателями, используемыми для настройки смещения и согласования. Преимущество этого метода заключается в том, что все узлы RS-485 настроены одинаково, а смещение и согласование настраиваются независимо для оптимизации сети RS-485.

Optomux: В целом в системах Opto 22 смещение обычно выполняется на главном устройстве, таком как контроллер или компьютер, и обычно это вопрос настройки или включения смещения (с большинством продуктов Opto 22 RS-485 смещение встроен, и его нужно только включить или отключить).Завершение выполняется на устройствах на двух физических концах канала, и опять же, как правило, это просто вопрос включения или отключения встроенного завершения.

DH-485: Согласующие резисторы расположены на всех узлах. Однако внешняя перемычка, установленная на разъеме, позволяет завершить работу.