
- •Занятие 8
- •Содержание:
- •Промышленные цифровые интерфейсы.
- •Задание к практическому занятию:
- •Практическое занятие (деловая игра)
- •1. Подготовительный этап (домашняя работа):
- •2. Порядок проведения практического занятия
- •Промышленные цифровые интерфейсы.
- •3.1. Рекомендуемый стандарт rs-232
- •3.2. Рекомендуемый стандарт rs-422
- •3.3. Рекомендуемый стандарт rs-485
- •Принцип работы сети rs485
3.2. Рекомендуемый стандарт rs-422
Стандарт устанавливает требования только к электрическим параметрам формирователей и приемников и не определяет другие характеристики системы связи.
В этом стандарте для передачи данных использованы дифференциальные сигналы, это повысило помехоустойчивость и обеспечило высокую скорость обмена. Парные ТТЛ инверторы посылают в нагруженную скрученную пару прямой и инверсный сигналы, а дифференциальный приемник воспроизводит уровни ТТЛ:
Рис. 3.2.
Линия нагружена входным сопротивлением приемника 120 Ом.
Управляющие сигналы квитирования отсутствуют.
В отличие от RS-232 позволяет подключать до 10 приемников, а в некоторых случаях и более.
3.3. Рекомендуемый стандарт rs-485
Наиболее широко используемый интерфейс для промышленных сетей. Этот вариант является базовым в технике передачи данных для приложений промышленности, автоматизации строительства и управления приводами. В нем используется двухпроводная витая пара с экранированием или без. Подобен RS-422, но использует только одну пару проводов и поэтому работает в полудуплексном режиме.
Этот стандарт относится только к электрическим параметрам интерфейса и не оговаривает качество сигнала, синхронизацию, протоколы, назначение контактов разъемов и другие подобные вопросы. Максимально допустимая скорость передачи для двоичных данных достигает 10 Мбит/с. В соответствии со стандартом RS-485 несколько устройств соединяются сбалансированной витой парой. Устройства могут быть приемными, передающими или комбинированными. На обоих концах кабеля должны устанавливаться терминаторы (оконечные резисторы) с сопротивлением не менее 60 Ом (рис. 3.3).
Рис. 3.3. Структура интерфейса RS-485
Работа интерфейса аналогична работе тристабильной логической шины. Дифференциальный порог для приемников установлен на уровне 0.2В при допустимом диапазоне входных напряжений от -7В до +12 В по отношению к "земле"приемника. В этой конфигурации ни один из проводов не находится под потенциалом "земли". Перекоммутация контактов генератора или приемника эквивалентна инверсии значений бит.
Входной импеданс приемника и выходной импеданс передатчика в пассивном стоянии измеряется в единицах нагрузки, которые точно определены в стандарте. Передатчик должен обеспечивать питание до 32 единиц нагрузки и двух оконечных резисторов при полной эквивалентной нагрузке линии 54 Ом. Передатчик также должен выдерживать мощность, выделяемую при активном состоянии двух или большего числа передатчиков, часть из которых работает в режиме источника, а часть - в режиме потребления питания.
Стандарт на RS-485 предусматривает только 32 пары передатчик/приемник, но производители расширили возможности RS-485 протокола, так что теперь он поддерживает от 128 до 255 устройств на одной линии, а используя репитеры (повторители) можно продлевать RS-485/RS-422 практически до бесконечности.
Рис. 3.4.
DO- передаваемые данные, DI- принимаемые данные, OE- разрешение передачи, Ф – формирователь, П – приемник, R – согласующий резистор.
Формирователь представляет собой дифференциальный ТТЛ – передатчик (см. схему для RS-422). Приемник представляет собой дифференциальный усилитель с высоким входным сопротивлением.
По стандарту, формирователь рассчитан на подключение 32 приемников и двух согласующих резисторов.
.