Интерфейс кабеля rs 485 (другое название — EIA/TIA-485) — один из наиболее распространенных стандартов физического уровня связи. Физический уровень — это канал связи и способ передачи сигнала (1 уровень модели взаимосвязи открытых систем OSI).

Сеть, построенная на интерфейсе rs 485, представляет собой приемопередатчики, соединенные при помощи витой пары — двух скрученных проводов. В основе интерфейса RS-485 лежит принцип дифференциальной (балансной) передачи данных. Суть его заключается в передаче одного сигнала по двум проводам. Причем по одному проводу (условно A) идет оригинальный сигнал, а по другому (условно B) — его инверсная копия. Другими словами, если на одном проводе «1», то на другом «0» и наоборот. Таким образом, между двумя проводами витой пары всегда есть разность потенциалов: при «1» она положительна, при «0» — отрицательна.

Изучая оборудование систем Умный Дом и вообще почти любой автоматики и диспетчеризации мы постоянно сталкиваемся с упоминанием протокола Modbus и порта RS-485.

rs 485 кабель

RS-485 — это стандарт физического уровня. Что это означает? Он определяет следующие параметры общения устройств:

  • связь кабелем «витая пара» по двум жилам
  • максимальная длина кабеля 1200 метров
  • дискретные сигналы (либо 1, либо 0)
  • если напряжение жилы А больше напряжения жилы В более, чем на 200 милливольт, то сигнал считается единицей. Если наоборот, то нулем
    скорость общения может быть до 1 мегабита в секунду по одной витой паре и до 10 мегабит по двум витым парам
  • максимальный ток в шине 250 миллиампер
  • напряжение от — 7 до + 12 вольт постоянного тока
  • в один момент времени может передавать информацию только одно устройство в сети

То есть, стандарт подразумевает, что на 2-проводную шину (одну витую пару) можно подключить множество устройств. Он не описывает никакой язык общения оборудования.

rs 485 кабель

По природе интерфейса RS-485 устройства не могут передавать одновременно — будет конфликт передатчиков. Следовательно, требуется распределить между устройствами право на передачу. Отсюда основное деление: централизованный (одномастерный) обмен и децентрализованный (многомастерный).

Энергорегион предлагает купить кабель огнестойкий для интерфейса rs 485:

 

кабель КСБнг

КСБнг(А)-FRHF Nx2xD; КСБнг(А)-FRLS Nx2xD;

КСБнг(А)-FRLSLTx Nx2xD

 

кабель КСБКнгКСБКнг(А)-FRHF Nx2xD; КСБКнг(А)-FRLS Nx2xD

 

 

кабель КСБСнгКСБСнг(А)-FRHF Nx2xD; КСБСнг(А)-FRLS Nx2xD;

 

 

Кабель КСБГнгКСБГнг(А)-FRHF Nx2xD; КСБГнг(А)-FRLS Nx2xD;

 

 

В централизованной сети одно устройство всегда ведущее (мастер). Оно генерирует запросы и команды остальным (ведомым) устройствам. Ведомые устройства могут передавать только по команде ведущего. Как правило, обмен между ведомыми идет только через ведущего, хотя для ускорения обмена можно организовать передачу данных от одного ведомого к другому по команде ведущего.

В децентрализованной сети роль ведущего может передаваться от устройству к устройству либо по некоторому алгоритму очередности, либо по команде текущего ведущего к следующему (передача маркера ведущего). При этом ведомое устройство может в своем ответе ведущему передать запрос на переход в режим ведущего и ожидать разрешения или запрета.

В общем случае посылка по последовательному каналу состоит из управляющих байтов (синхронизация посылки, адресов отправителя и получателя, контрольной суммы и пр.) и собственно байтов данных.

Протоколов существует множество и можно придумать еще больше, но лучше пользоваться наиболее употребительными из них. Одним из стандартных протоколов последовательной передачи является MODBUS, его поддержку обеспечивают многие производители промышленных контроллеров. Но если Вам нужно буквально «два байта переслать» или просто освоить методы связи и не хочется из-за этого изучать систему команд модбаса и писать для него драйвер, предлагаю варианты относительно простых протоколов. (И все-таки в дальнейшем стоит ориентироваться именно на MODBUS.)

Основная задача в организации протокола — заставить все устройства различать управляющие байты и байты данных. К примеру, ведомое устройство, получая по линии поток байтов, должно понимать, где начало посылки, где конец и кому она адресована.

Энергорегион предлагает купить кабель для промышленной автоматизации — кабель для интерфейса rs 485:

 

кабель КИПЭнг А HFКИПЭнг(А)-HF Nx2x0.6; КИПЭБнг(А)-HF Nx2x0.60;

КИПЭКнг(А)-HF Nx2x0.60; КИПЭКГнг(А)-HF Nx2x0.60

 

кабель КИПЭВКИПЭВ Nx2x0.60; КИПЭВнг(А)-LS Nx2x0.60;

КИПЭВм Nx2x0.60

 

кабель КИПЭВБВКИПЭВБВ Nx2x0.60; КИПЭВБВнг(А)-LS Nx2x0.60;

КИПЭВБВм Nx2x0.60

 

кабель КИПвЭВКВКИПЭВКВ Nx2x0,60; КИПЭВКВнг(А)-LS Nx2x0.60;

КИПЭВКВм Nx2x0.60

 

кабель КИПЭВКГКИПЭВКГ Nx2x0.60; КИПЭВКГнг(А)-LS Nx2x0.6;

КИПЭВКГм Nx2x0.60

 

кабель КИПЭПКИПЭП Nx2x0.60; КИПЭПБП Nx2x0.60;

КИПЭПКП Nx2x0.60; КИПЭПКГ Nx2x0.60

 

кабель КИПвЭВКИПвЭВ Nx2x0.78; КИПвЭнг(А)-HF Nx2x0.78;

КИПвЭВнг(А)-LS Nx2x0.78; КИПвЭВм Nx2x0.78

 

кабель КИПвЭВБВКИПвЭВБВ Nx2x0.78; КИПвЭВБВнг(А)-LS Nx2x0.78;

КИПвЭБнг(А)-HF Nx2x0.78; КИПвЭВБВм Nx2x0.78

 

кабель КИПвЭВКВКИПвЭВКВ Nx2x0.78; КИПвЭВКВнг(А)-LS Nx2x0.78;

КИПвЭВКВм Nx2x0.78

 

кабель КИПвЭВКГКИПвЭВКГ Nx2x0.78; КИПвЭВКГнг(А)-LS Nx2x0.78;

КИПвЭВКГм Nx2x0.78

 

Шину Modbus надо подключать витой парой, желательно экранированной. Нам нужны две жилы: А и B, а также экран. Питание 12 или 24 вольта для одиночных устройств (датчиков, реле, ИК-передатчиков) можно передавать по той же витой паре, что и шину. Если подключаем несколько устройств в отдельном щите, то лучше перекинуть в него питание кабелем потолще либо поставить там свой блок питания, чтобы не было просадки напряжения, которая тем больше, чем больше нагрузка.

Обычная витая пара, кстати, имеет диаметр жилы 0.51 или 0.52 мм. Это диаметр, сечение получается всего 0.2 мм². Не надо для улучшения связи пытаться сделать кабель шины Modbus толще, используя какой-то сигнальный кабель или засовывая несколько жил витой пары в одну клемму! Пара жил должна быть обязательно перевита, как в обычной витой паре либо чаще, шаг намотки не очень важен.

Принцип передачи по витой паре простой: по одной жиле подаётся сигнал, а по другой противоположный сигнал, в приёмнике стоит сумматор, который проверяет, что сумма сигналов обеих жил нулевая. Если на кабель действует помеха, то она действует на обе жилы, смещая сигнал, сумма получается ненулевая, и приёмник понимает, что передаваемый сигнал повреждён. Если жилы не перевиты, то проверка не работает. Поэтому берём кабель FTP и используем из него две перевитые между собой жилы.

В щите, в котором стоят модули, помех хватает, там же вся электрика стоит. Но и длина соединительного кабеля очень маленькая. Всё равно, очень важно, чтобы кабель Modbus был перевит и закрыт экраном. Существует специальный шинный кабель RS-485, 2 или 4 жилы сечением по 0.6мм2, если хочется сделать всё совсем идеально, можно использовать его.