Для чего нужен и почему используется именно RS-485 в ПЛК? Это же древний интерфейс! Оставить комментарий
Интерфейс связи RS-485 в ПЛК (англ. Recommended Standard 485, еще встречается написание EIA-485) — один из наиболее распространенных стандартов физического уровня связи. Физический уровень — это канал связи и способ передачи сигнала для асинхронного интерфейса.
Стандарт RS-485 описывает только электрические и временные характеристики интерфейса. Стандарт RS-485 не оговаривает:
- протокол обмена;
- типы соединителей и кабелей.
Для связи используется двухпроводная линия связи. В основе интерфейса RS-485 лежит принцип дифференциальной (балансной) передачи данных. Передача нуля и единицы происходит сменой полярности на линиях связи.
Для соединения используется так называемая витая пара, это кабель, у которого на всем протяжении провода свиты между собой.
Используемые решения, а именно витая пара и дифференциальная передача, позволяют минимизировать помехи на линию связи. Внешняя импульсная помеха создаст всплеск напряжения одновременно на два сплетенных провода. Благодаря симметрии линий относительно «земли» в них наводятся помехи, близкие по форме и величине. В приемнике с дифференциальным входом сигнал выделяется путем вычитания напряжений на линиях, поэтому после вычитания напряжение помехи оказывается равным нулю.
Используя интерфейс RS-485 по двум проводам, можно соединить между собой множество устройств. Скорость обмена может достигать 10 Мбит/с. Но такая скорость доступна на небольшом расстоянии, так как увеличение длины приводит к увеличению емкости линии, что, в свою очередь, скажется на фронтах сигналов.
Длина связи достигает 1200 метров. Из-за большой протяженности сети может возникнуть эхо — явление, когда сигнал, дойдя до конца линии, отражается обратно и, дойдя до приемника, накладывается на полезный сигнал. В результате наложения сигнал становится нечитаемым. Для борьбы с этим явлением на концах линии устанавливаются так называемые терминаторы — специально подобранные резисторы, устраняющие эхо.
Существует много протоколов общения устройств, использующих RS-485. Самый распространенный — Modbus. Он поддерживается почти всеми производителями. В Modbus-сети присутствует один Master, это устройство, которое руководит процессом обмена, например, ПЛК, и несколько Slave-устройств, например, модули ввода и вывода, частотные преобразователи и т. д.
Существует и множество других протоколов, использующих RS-485, например Profibus фирмы Siemens. Отличительная черта Profibus — многомастерный режим, когда в одной сети может быть несколько мастеров со своими слейвами.
В автоматизации редко используется только одно устройство, и для обмена информацией необходим канал связи. Простым в реализации и недорогим в исполнении является использование RS-485. Поэтому, несмотря на свои недостатки, интерфейс RS-485 по праву занимает лидирующую позицию по использованию в автоматизации.
Вам также будет интересно:
- Для чего нужен и почему используется именно RS-232 в ПЛК? Это же древний интерфейс!
- Что такое термосопротивление в применении ПЛК?
- Что такое термопара в применении ПЛК?
- Что такое резистивные датчики в применении ПЛК?
- Что такое AO (аналоговый выход) в ПЛК. Для чего он нужен?
- Что такое AI (аналоговый вход) в ПЛК. Для чего он нужен?
- Что такое DI (дискретный вход) в ПЛК. Для чего он нужен?