17. Основные физические интерфейсы промышленных сетей.

Основные физические интерфейсы промышленных сетей:RS-232,RS-422иRS-485.

Описание их вспоминаем сами.

Интерфейс RS-232-C соединяет два устройства. Линия передачи первого устройства соединяется с линией приема второго и наоборот (полный дуплекс) Для управления соединенными устройствами используется программное подтверждение (введение в поток передаваемых данных соответствующих управляющих символов).

RS-485/RS-422 используют экранированную витую пару, экран в качестве сигнальной земли. Хотя сигнальная земля обязательна, она не используется для определения логического состояния линии. Устройство, управляющее сбалансированной линией (balanced line driver), может (для RS-485 - обязательно, для RS-422 - нет) так же иметь входной сигнал "Enable" (Разрешен), который используется для управления выходными терминалами устройства. Если сигнал "Enable" выключен, то это значит, что устройство отключено от линии, причем отключенное состояние устройства обычно называется "tristate" (т.е. третье состояние, вдобавок к двоичным 1 и 0).

18. Интерфейс rs-485

Интерфейс RS -485 является наиболее распространенным в про­мышленной автоматике. Его используют промышленные сети Моdbus, Ргоfibus и тд. Основными его достоинствами являются:

• двусторонний обмен данными всего по одной витой паре проводов;

• работа с несколькими трансиверами, подключенными к одной и той же линии, т.е. возможность организации сети;

• большая длина линии связи;

• достаточно высокая скорость передачи.

Принципы построения

Для минимизации чувствительности линии передачи к электромагнитной наводке используется витая пара проводов. Токи, наводимые в соседних вит­ках вследствие явления электромагнитной индукции взаимно компенсируют­ся.

Дифференциальная передача сигнала.

Приемники сигнала являются дифференциальными, т.е. воспринимают только разность между напряжениями на линии

В основе построения интерфей­са RS -485 лежит дифференциальный способ передачи сигнала, когда напряже­ние, соответствующее уровню логической единицы или нуля, отсчитывается не от «земли», а измеряется как разность потенциалов между двумя переда­ющими линиями: Dаtа+ и Dаtа— => помехи равны нулю

При этом напряжение каждой линии относительно «земли» не должно выхо­дить за диапазон -7...+12 В.

При разно­сти напряжений более 200 мВ, до +12 В считается, что на линии установлено значение логической единицы, при напряжении менее -200 мВ, до -7 В — логического нуля. Дифференциальное напряжение на выходе передатчика в соответствии со стандартом должно быть не менее 1,5В.

Выбросы защищают от искажений логические «0» и «1»

«Третье» состояние выходов. Второй особенностью передатчика D интерфейса RS-485 является возможность перевода выходных каскадов в «третье» (высокоомное) состояние сигналом DЕ (Driver Еnаble). Наличие третьего состояния позволяет осуществить полудуплексный обмен между любыми двумя устройствами, подключенными к линии, всего по двум проводам.

Четырехпроводной интерфейс. Интерфейс RS-485 имеет две версии: двухпроводную и четырехпроводную. Двухпроводная используется для полу­дуплексной передачи когда информация может передаваться в обоих направлениях, но в разное время. Для полнодуплексной (дуплексной) переда­чи используют четыре линии связи: по двум информация передается в одном направлении, по двум другим — в обратном.

Недостатком четырехпроводной схемы является необходимость жесткого указания ведущего и ведомых устройств на стадии проектирования системы, в то время как в двухпроводной схеме любое устройство может быть как в роли ведущего, так и ведомого. Достоинством четырехпроводной схемы является возможность одновременной передачи и приема данных, что бывает необходимо при реализации некоторых сложных протоколов обмена.

Режим приема эха. Если приемник передающего узла включен во вре­мя передачи, то передающий узел принимает свои же сигналы. Этот режим называется «приемом эха» - слушать не начали ли два передатчика работать

Топология сети на основе интерфейса RS-485

При скорости больше 9600 бит/с, то необходимо использовать топологию- шина, так как в противном случае будет происходить отражение.