Подключение внешних устройств
Схема подключения WEBHMI к устройствам с интерфейсом RS-485.
Вероятно (если у Вас уже имеется опыт работы с данным интерфейсом), прочитав фразу RS-485 Вы сразу же решите использовать 2-х проводную схему, подключившись к стандартным выводам А и В, поскольку для передачи сигнала в нем действительно достаточно только 2 провода (этого же мнения придерживается довольно много специалистов). Однако это является общепринятым заблуждением. Стандарт EIA/RS-485 говорит о том, что 3-й провод нужен:
Источниками формирования подобного заблуждения могут быть:
- документация в интернете по теме:
- некоторые устройства автоматизации, имеющие на борту всего две клеммы для подключения RS-485.
- широко распространенные кабели для RS-485, имеющие всего два провода.
- данные руководств производителей микросхем интерфейсов,
- положительный опыт использования 2-х проводной схемы
- и т.д.
В действительности оказывается, что:
- документация неофициальная
- устройство с 2 клеммами предполагает подключение программатора коротким проводом на низкой скорости обмена
- производитель кабеля не напоминает покупателю, что меры по обеспечению "выравнивания" общих точек приемопередатчиков никто не отменял и они прописаны в руководствах по эксплуатации на устройства (использованием отдельного провода или сажая "общие" на "чистую" землю)
- производитель микросхемы для упрощения восприятия совмещает принципиальную и функциональную схемы
- 2-х проводная схема работала на столе, на коротком проводе, на длинном проводе, но была благоприятная электромагнитная обстановка
Таким образом, для надежного соединения необходимо использовать 3-х проводную схему.
Механизм возникновения помехи общего вида приведен на следующем рис.
Здесь Vgpd - напряжение между "общими точками" передатчика и приемника, Vcm - напряжение помехи "общего вида" прикладываемое к входам приемника.
Передатчик модулирует дифференциальное напряжение, формируя сигнал. Приемник должен распознать этот сигнал в условиях сильных помех, и делает это очень эффективно, но в определенных пределах. Помеха, наводимая сразу на два провода приемника, назівается помехой "общего вида". Величины напряжений для передатчика и приемника ограничены стандартом и составляют от -7 до +12В. В реальности кроме помех, между общими точками приемника и передатчика может существовать разность потенциалов "земель" Vgpd, которая прикладывается через выходы формирователя ко входу приемника, одновременно к обоим входам, образуя напряжение помехи "общего вида" Vcm. В случае превышения Vcm указанных выше уровней, связь становится ненадежной либо вообще пропадает.
Наводимую помеху эффективно подавляет экран, заземленный в одной точке. Помеху через разность "общих" точек подавляет третий провод, замыкая на себя токи, порождаемые Vgpd, которые в противном случае стали бы входными токами приемника.
Что касается 2-х проводной схемы изолированного RS-485, она также является нестабильной по следующей причине. Система может подвергаться наводкам и в этом случае, но токи помехи "общего вида" всегда стремятся вернуться к источнику, независимо от того в каком месте и как цепь захватила помеху, т.е. в том числе и вернуться через изолированный "общий" схемы. Эта точка может стать в свою очередь источником электромагнитных помех, например для другой части электронной схемы (через паразитные емкостные связи например).
Cтоль большое объяснение роли одного провода приводится только лишь с целью уберечь пользователя от потери драгоценного времени на наладку связи.
Кроме этого, на длинных линиях и при высоких скоростях обмена рекомендуется использование согласованного кабеля (витая пара в экране, волновое сопротивление 120 Ом) и резисторов на концах сегмента сети.
