COM port (RS-422/485)
NPort 5430I
RS-485 для чайников
Интерфейс RS является наиболее распространенным в промышленной автоматизации. Его используют промышленные сети Modbus , Profibus DP, ARCNET, BitBus, WorldFip, LON, Interbus и множество нестандартных сетей. Связано это с тем, что по всем основным показателям данный интерфейс является наилучшим из всех возможных при современном уровне развития технологии. Основными его достоинствами являются:. В основе построения интерфейса RS 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: При этом напряжение каждой линии относительно "земли" может быть произвольным, но не должно выходить за диапазон Дифференциальное напряжение на выходе передатчика в соответствии со стандартом должно быть не менее 1,5 В, поэтому при пороге срабатывания приемника мВ помеха в том числе падение напряжения на омическом сопротивлении линии может иметь размах 1,3 В над уровнем мВ. Такой большой запас необходим для работы на длинных линиях с большим омическим сопротивлением. 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. В реальных условиях, когда существует небольшая асимметрия линий и нагрузок, помеха подавляется не полностью, но ослабляется существенно. Для минимизации чувствительности линии передачи к электромагнитной наводке используется витая пара проводов. Токи, наводимые в соседних витках вследствие явления электромагнитной индукции, по "правилу буравчика" оказываются направленными навстречу друг-другу и взаимно компенсируются. Степень компенсации определяется качеством изготовления кабеля и количеством витков на единицу длины. Соединение трех устройств с интерфейсом RS по двухпроводной схеме. Для этого запираются оба транзистора выходного каскада передатчика. Перевод передатчика интерфейса в третье состояние осуществляется обычно сигналом RTS Request To Send СОМ-порта. Интерфейс RS имеет две версии: Двухпроводная используется для полудуплексной передачи рис. Для полнодуплексной дуплексной передачи используют четыре линии связи: Достоинством четырехпроводной схемы является возможность одновременной передачи и приема данных, что бывает необходимо при реализации некоторых сложных протоколов обмена. Четырехпроводное соединение устройств с интерфейсом RS Если приемник передающего узла включен во время передачи, то передающий узел принимает свои же сигналы. Этот режим называется "приемом эха" и обычно устанавливается микропереключателем на плате интерфейса. Прием эха иногда используется в сложных протоколах передачи, но чаще этот режим выключен. Если порты RS , подключенные к линии передачи, расположены на большом расстоянии один от другого, то потенциалы их "земель" могут сильно различаться. В этом случае для исключения пробоя выходных каскадов микросхем трансиверов приемопередатчиков интерфейса следует использовать гальваническую изоляцию между портом RS и землей. При небольшой разности потенциалов "земли" для выравнивания потенциалов, в принципе, можно использовать проводник, однако такой способ на практике не применяется, поскольку практически все коммерческие интерфейсы RS имеют гальваническую изоляцию см. Защита интерфейса от молнии выполняется с помощью газоразрядных и полупроводниковых устройств защиты, см. В последнее время появилось много микросхем трансиверов интерфейса RS , которые имеют более широкие возможности, чем установленные стандартом. Однако для обеспечения совместимости устройств между собой необходимо знать параметры, описанные в стандарте см. Параметры интерфейса RS , установленные стандартом. Выходное напряжение передатчика без нагрузки. Выходное напряжение передатчика с нагрузкой. Длительность переднего фронта импульсов передатчика. Синфазное напряжение на выходе передатчика. Синфазное напряжение на входе приемника. Если время распространения электромагнитного поля через кабель становится сравнимо с характерными временами передаваемых сигналов, то кабель нужно рассматривать как длинную линию с распределенными параметрами [ Попов ]. Время распространения электромагнитного поля в нем составляет Электромагнитная волна, достигая конца кабеля, отражается от него и возвращается к источнику сигнала, отражается от источника и опять проходит к концу кабеля. Вследствие потерь на нагрев проводника и диэлектрика амплитуда волны в конце кабеля всегда меньше, чем в начале. Для типовых кабелей можно считать, что только первые 3 цикла прохождения волны существенно влияют на форму передаваемого сигнала [ RS ]. Поскольку при NRZ кодировании см. Рассмотренная ситуация ухудшается c ростом рассогласования между частотой синхронизации передатчика и приемника, вследствие которой момент считывания сигнала оказывается смещенным относительно центра импульса. Следует также учитывать, что на практике не все устройства с интерфейсом RS используют стандартный UART , считывающий значение логического состояний посредине импульса. Для устранения отражений линия должна быть нагружена на сопротивление, равное волновому сопротивлению кабеля. Как следует из этой формулы, в кабеле без потерь волновое сопротивление не зависит от частоты, при этом прямоугольный импульс распространяется по линии без искажений. В линии с потерями фронт импульса "расплывается" по мере увеличения расстояния импульса от начала кабеля. Отношение амплитуды напряжения отраженного синусоидального сигнала отраженной волны от конца линии к амплитуде сигнала, пришедшего к концу линии падающей волны называется коэффициентом отражения по напряжению [ Бессонов ], который зависит от степени согласованности волновых сопротивлений линии и нагрузки:. Применение терминальных резисторов для согласования линии передачи. Для согласования линии используют терминальные концевые резисторы рис. Величину резистора выбирают в зависимости от волнового сопротивления используемого кабеля. Для систем промышленной автоматики используются кабели с волновым сопротивлением от до Ом, однако кабели, спроектированные специально для интерфейса RS , имеют волновое сопротивление Ом. На такое же сопротивление обычно рассчитаны микросхемы трансиверов интерфейса RS Поэтому сопротивление терминального резистора выбирается равным Ом, мощность - 0,25 Вт. Резисторы ставят на двух противоположных концах кабеля. Распространенной ошибкой является установка резистора на входе каждого приемника, подключенного к линии, или на конце каждого отвода от линии, что перегружает стандартный передатчик. Обычно это значение близко к максимально допустимому току нагрузки стандартного передатчика RS Поэтому нагрузка передатчика дополнительными резисторами может привести к его отключению средствами встроенной автоматической защиты от перегрузки. Второй причиной, которая запрещает использование резистора в любом месте, кроме концов линии, является отражение сигнала от места расположения резистора. При расчете сопротивления согласующего резистора нужно учитывать общее сопротивление всех нагрузок на конце линии. Поэтому для получения сопротивления нагрузки линии Ом сопротивление терминального резистора должно быть равно Ом. Правильная а и неправильная б топология сети на основе интерфейса RS Квадратиками обозначены устройства с интерфейсом RS Отметим недостаток применения согласующих резисторов. При длине кабеля 1 км его омическое сопротивление для типового стандартного кабеля составит 97 Ом. Поэтому перед применением таких устройств необходимо проверить, в какой позиции находится переключатель. Топология сетей на основе интерфейса RS определяется необходимостью устранения отражений в линии передачи. Любые варианты, в которых линия имеет длинные отводы или соединение нескольких кабелей в одной точке рис. Если существует необходимость разветвления линии, то это можно сделать с помощью повторителей интерфейса рис. Применение повторителей интерфейса для разветвления линии передачи. Когда передатчики всех устройств, подключенных к лини, находятся в третьем высокоомном состоянии, логическое состояние линии и входов всех приемников не определено. Чтобы устранить эту неопределенность, неинвертирующий вход приемника соединяют через резистор с шиной питания, а инвертирующий - с шиной "земли". Поскольку эти резисторы оказываются подключенными параллельно линии передачи, то для обеспечения согласования линии с интерфейсом необходимо, чтобы эквивалентное сопротивление на входе линии было равно Ом. Например, если резисторы, используемые для устранения неопределенности состояния линии, имеют сопротивление Ом каждое, то резистор для согласования линии должен иметь номинал Ом, тогда эквивалентное сопротивление цепи будет равно Ом. Для того, чтобы найти дифференциальное напряжение линии в третьем состоянии всех передатчиков см. Резисторная цепь на выходе трансивера интерфейса, устраняющая неопределенное состояние линии и обеспечивающая ее согласование. В сети на основе интерфейса RS может быть ситуация, когда включены два передатчика одновременно. Если при этом один из них находится в состоянии логической единицы, а второй - в состоянии логического нуля, то от источника питания на землю течет "сквозной" ток большой величины, ограниченный только низким сопротивлением двух открытых транзисторных ключей. Этот ток может вывести из строя транзисторы выходного каскада передатчика или вызвать срабатывание их схемы защиты. Такая ситуация возможна не только при грубых ошибках в программном обеспечении, но и в случае, если неправильно установлена задержка между моментом выключения одного передатчика и включением другого. Ведомое устройство не должно передавать данные до тех пор, пока передающее не закончит передачу. Повторители интерфейса должны определять начало и конец передачи данных и в соответствии ними переводить передатчик в активное или третье состояние. В зависимости от скорости передачи и необходимой длины кабеля можно использовать либо специально спроектированный для интерфейса RS кабель, либо практически любую пару проводов. Кабель, спроектированный специально для интерфейса RS , является витой парой с волновым сопротивлением Ом. Для хорошего подавления излучаемых и принимаемых помех важно большое количество витков на единицу длины кабеля, а также идентичность параметров всех проводов. При использовании неизолированных трансиверов интерфейса кроме сигнальных проводов в кабеле необходимо предусмотреть еще одну витую пару для соединения цепей заземления соединяемых интерфейсов. При наличии гальванической изоляции интерфейсов этого делать не нужно. Кабели могут быть экранированными или нет. Без эксперимента очень трудно решить, нужен ли экран. Однако, учитывая, что стоимость экранированного кабеля не намного выше, лучше всегда использовать кабель с экраном. Зависимость допустимой длины кабеля от скорости передачи для интерфейса RS При низкой скорости передачи и на постоянном токе большую роль играет падение напряжения на омическом сопротивлении кабеля. Так, стандартный кабель для интерфейса RS сечением 0,35 кв. При терминальном резисторе Ом кабель будет выполнять роль делителя напряжения с коэффициентом деления 0,55, т. На более высоких частотах допустимая длина кабеля уменьшается с ростом частоты рис. Потери складываются из падения напряжения на омическом сопротивлении проводников, которое на высоких частотах возрастает за счет вытеснения тока к поверхности скин-эффект и потерь в диэлектрике. Параметр дрожания фронта импульсов определяется с помощью "глазковой диаграммы" [ Кузнецов , Long ]. На вход линии подается псевдослучайная двоичная последовательность импульсов, минимальная ширина которых соответствует заданной скорости передачи, к выходу подключается осциллограф. Если к моменту прихода очередного импульса переходный процесс, вызванный предыдущим импульсом, не успевает установиться, то "хвост" предыдущего импульса складывается с началом очередного, что приводит к сдвигу точки пересечения импульсами нулевого уровня на входе дифференциального приемника. Величина сдвига зависит от ширины импульсов и длительности паузы между ними. Поэтому, когда на вход линии подают псевдослучайную двоичную последовательность импульсов, то на осциллографе, подключенном к выходу линии, описанный сдвиг проявляется как размытость или дрожание фронтов импульсов, наложенных друг на друга. Это дрожание ограничивает возможность распознавания логических уровней и скорость передачи информации. Величина дрожания оценивается в процентах относительно ширины самого короткого импульса см. Чем больше дрожание, тем труднее распознать сигнал и тем ниже достоверность передачи. Зависимость построена для трех значений показателей качества передачи сигнала, которые оценивается величиной дрожания фронта импульса. Как видно, допустимая длина может быть увеличена при снижении требований к качеству передачи. Нижняя кривая на рис. Увеличение длительности фронтов на конце линии - вторая причина, по которой длина линии не может быть больше указанной на рис. Стандарт RS допускает подключение не более 32 приемников к одному передатчику. Эта величина ограничивается мощностью выходного каскада передатчика при стандартном входном сопротивлением приемника 12 кОм. Количество нагрузок приемников может быть увеличено с помощью более мощных передатчиков, приемников с большим входным сопротивлением и промежуточных ретрансляторов сигнала повторителей интерфейса. Все эти методы используются на практике, когда это необходимо, хотя они выходят за рамки требований стандарта. В некоторых случаях требуется соединить устройства на расстоянии более м или подключить к одной сети более 32 устройств. Это можно сделать с помощью повторителей репитеров , ретрансляторов интерфейса. Повторитель устанавливается между двумя сегментами линии передачи, принимает сигнал одного сегмента, восстанавливает фронты импульсов и передает его с помощью стандартного передатчика во второй сегмент рис. Такие повторители обычно являются двунаправленными и имеют гальваническую изоляцию. Примером может служить повторитель NLC фирмы НИЛ АП. Каждый повторитель позволяет добавить к линии 31 стандартное устройство и увеличить длину линии на м. Например, при входном сопротивлении приемника 24 кОм к стандартному передатчику можно подключить 64 приемника. Уже выпускаются микросхемы трансиверов для интерфейса RS с возможностью подключения 64, и приемников в одном сегменте сети www. Отметим, что увеличение количества нагрузок путем увеличения входного сопротивления приемников приводит к уменьшению мощности передаваемого по линии сигнала, и, как следствие, к снижению помехоустойчивости. Интерфейс RS используется гораздо реже, чем RS и, как правило, не для создания сети, а для соединения двух устройств на большом расстоянии до м , поскольку интерфейс RS работоспособен только на расстоянии до 15 м. Каждый передатчик RS может быть нагружен на 10 приемников. Сравнение интерфейсов RS, RS и RS Синфазное напряжение на выходе. Напряжение в линии под нагрузкой. Ток утечки в "третьем" состоянии. Допустимый диапазон сигналов на входе приемника. TIA - Telecommunications Industry Association - ассоциация телекоммуникационной промышленности. Обе организации занимаются разработкой стандартов. Интерфейсы RS, RS и RS Параметры интерфейса RS , установленные стандартом Параметр Условие Мин. Единица измерения Выходное напряжение передатчика без нагрузки 1,5 -1,5 6 -6 В В Выходное напряжение передатчика с нагрузкой 1,5 -1,5 5 -5 В В Ток к. Основными его достоинствами являются: Принципы построения Дифференциальная передача сигнала В основе построения интерфейса RS 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:
Избранное Избранное Избранные товары. Для восстановления пароля введите e-mail, указанный при регистрации. На ваш e-mail будет выслано письмо с дальнейшими инструкциями. Встраиваемые компьютеры для железных дорог. Встраиваемые компьютеры для энергетики. Встраиваемые компьютеры для морского применения. ЖКХ и управление зданием. Поддержка и сервис Поддержка и сервис. Новости и обзоры Новости и обзоры. Где купить Где купить. Условия оплаты и доставка. Главная Каталог Промышленный Ethernet. NPort в стандартном исполнении Компактное оборудование для подключения устройств с последовательными интерфейсами к сети Ethernet. NPort в промышленном исполнении Преобразователи MOXA для подключения удаленных устройств с высоким уровнем защиты от электромагнитных помех, резервными входами питания и релейными выходами. Консольные и терминальные серверы NPort Допускают подключение до 32 последовательных устройств. Обеспечивают дополнительные функции безопасности, удаленного управления оборудованием и резервирование сети. Особенности серверов последовательных интерфейсов MOXA В линейке серверов последовательных интерфейсов МOXA представлены преобразователи в различные среды передачи, такие как медь, оптоволокно или Wi-Fi, а также модели соответствующие отраслевым стандартам. Вы можете купить серверы последовательных интерфейсов MOXA, отличающиеся надежностью промышленного класса, наличием технологий резервирования, встроенными средствами безопасности. Преобразователи МOXA NPort используются для промышленной автоматизации, в нефтяной и газовой отраслях, на железных и автомобильных дорогах, в энергетике, горнодобывающей промышленности и на морских объектах. В спектре продукции представлены модели с различным количеством портов, с конформным покрытием, расширенным температурным диапазоном, резервированием питания и сертифицированные под конкретные отрасли. Максимальная скорость COM-портов RS Входное напряжение питания DC. Входное напряжение питания AC. Напряжение питания резервного входа DC. Напряжение питания резервного входа AC. Потребляемая мощность резервного входа. Ток потребления резервного входа. Защита по входу питания. Совместимость с операционными системами. Все материалы, характеристики, цены представленные на сайте не являются публичной офертой. Оплата принимается в рублях. Поделиться Подписаться на новости.
Южная америка со странами
Где находится река сена в каком городе
Творческий метод обучения
Методы нравственного воспитания кратко
Как считают выплаты по беременностям