Trong các lĩnh vực kiểm soát công nghiệp và tự động hóa tòa nhà, giao tiếp RS-485 được ưa chuộng rộng rãi do khả năng truyền khác biệt, khả năng đường dài,và hiệu suất chống nhiễu tuyệt vờiTuy nhiên, trong kỹ thuật thực tế, "sự cản trở vòng lặp", ảnh hưởng đến sự ổn định của truyền thông, thường bị bỏ qua, dẫn đến mất gói hàng và gián đoạn truyền thông thỉnh thoảng của thiết bị.Việc giải quyết các vấn đề như vậy tốn nhiều thời gian và khó khăn.
Bài viết này sẽ sử dụng một cách tiếp cận gần gũi với cuộc sống và dễ hiểu để giúp bạn hiểu sâu hơn về sự cản trở vòng lặp là gì, tại sao nó rất quan trọng,và làm thế nào để tối ưu hóa nó trong thiết kế và gỡ lỗi, để giao tiếp RS-485 có thể trơn tru như một con đường nhựa.
Hãy tưởng tượng hệ thống đường ống nước trong nhà của bạn: máy bơm nước (điện điều khiển) đẩy nước đến điểm tiêu thụ nước (nhà nhận), và sau đó nước trở lại máy bơm nước thông qua một ống khác,tạo thành một chu kỳ.
Các yếu tố như đường kính của ống, khuỷu tay, nhánh và áp suất nước sẽ ảnh hưởng đến dòng chảy của nước.nó là biểu hiện toàn diện của "kháng cự" được thực hiện trên tín hiệu AC trong toàn bộ vòng kín, nơi tín hiệu bắt đầu từ đầu phát, truyền dọc theo cặp chênh lệch, đạt đến đầu nhận, và sau đó trở lại đầu truyền.
- Chống (R): Nó giống như sức đề kháng ma sát được xác định bởi đường kính của ống.
- Độ dẫn (L): Nó tương tự như van và khuỷu tay trong ống, sẽ gây ra hiệu ứng "hysteresis" khi tín hiệu thay đổi.
- Năng lượng (C): Nó có thể được so sánh với một bể nước hoặc một bể lưu trữ nước, lưu trữ năng lượng và phát hành nó ngay lập tức, ảnh hưởng đến biến động.
Trong hệ thống RS-485, tổng "kích kháng vòng lặp" dưới tác động kết hợp của ba yếu tố này trực tiếp quyết định chất lượng và độ tin cậy của tín hiệu.
Các cáp truyền thông RS-485 thường sử dụng các cặp xoắn được bảo vệ 120 Ω, giống như việc chọn một ống nước có đường kính bên trong không đổi để đảm bảo sự mất mát tối thiểu của dòng chảy nước (dấu hiệu điện).
Một 120 Ω kháng cự được kết nối song song ở mỗi đầu của đường dây để "thâm nhập" năng lượng tín hiệu và tránh "echo" - giống như lắp đặt một van tắt ở cuối ống để ngăn chặn búa nước.
Khi nhiều thiết bị được kết nối song song trên bus, nó tương đương với việc kết nối nhiều nhánh với đường ống dẫn.và tín hiệu có nhiều khả năng sẽ được chuyển hướng, có thể dẫn đến việc bên nhận không nhận được một mức đủ.
Mỗi đầu nối, mỗi TVS diode, hoặc mỗi thiết bị bảo vệ sẽ thêm một chút gián đoạn, giống như khớp ở giao diện ống không được niêm phong chặt chẽ, sẽ gây rò rỉ hoặc tắc nghẽn tại địa phương.
Mặc dù RS-485 là giao tiếp khác biệt, dây đất vẫn sẽ tạo thành một vòng lặp, "không được mời" để can thiệp chế độ thông thường.Sự khác biệt tiềm năng mặt đất giữa các thiết bị khác nhau giống như sự khác biệt mức nước giữa các tháp nước khác nhau trong một hệ thống cung cấp nước, mà sẽ gây ra các vấn đề như "backflow" hoặc "cross-flow".
Sự không phù hợp xung sẽ làm cho tín hiệu "bắn trở lại" như đâm vào một bức tường phản xạ, dẫn đến biến dạng sóng, chuông và vượt quá.máy thu không thể phân biệt nó là "1" hay "0".
Kháng trở không ổn định tương đương với sự rò rỉ nước tăng trong đường ống. Khi truyền qua khoảng cách dài hoặc ở tốc độ cao, sự mất mát nghiêm trọng hơn,và tín hiệu có thể "đã cạn kiệt" trước khi đến đích.
Khống chế không liên tục giống như một khoảng trống trong ống, có nhiều khả năng "thâm nhập" bởi sự can thiệp từ điện bên ngoài, làm tăng tỷ lệ lỗi bit.
Người điều khiển sẽ phát ra một dòng điện lớn hơn để bù đắp cho sự suy giảm tín hiệu, giống như một máy bơm nước chạy với tốc độ dòng chảy lớn trong một thời gian dài sẽ bị mòn nhanh hơn, dẫn đến việc tạo ra nhiệt,tiêu thụ năng lượng, và rủi ro về cuộc sống.
Nguyên tắc cốt lõi: Duy trì sự liên tục trở ngại, làm cho nó bằng phẳng, không đổi chiều rộng, và với ít nhánh như một con đường nhựa.
Sử dụng các cặp xoắn được bảo vệ với giá trị danh nghĩa 120 Ω.
Lớp che chắn nên được đặt đất đáng tin cậy: việc đặt đất một đầu hoặc cả hai đầu nên được cân nhắc theo môi trường nhiễu thực tế.
Cặp chênh lệch phải được định tuyến với chiều dài và khoảng cách bằng nhau để tránh trở ngại không đồng đều do một bên quá dài.
Các dấu vết khác biệt trên PCB không nên vượt qua đường phân chia mặt phẳng và nên được đặt trên cùng một lớp hoặc sử dụng mặt phẳng đối xứng càng nhiều càng tốt.
Kết nối một điện trở kết thúc 120 Ω song song ở mỗi đầu của bus.
Nếu cần thiết để ức chế tiếng ồn chế độ chung, "sự kết thúc chia rẽ" có thể được sử dụng: kết nối hai kháng cự 60 Ω theo chuỗi, và kết nối một tụ điện nhỏ song song ở điểm giữa với mặt đất,tương đương với việc thêm một "đóng âm" vào đường dẫn tín hiệu.
Giữ đầu ra máy thu ở mức ổn định (thường là logic "1") khi bus không hoạt động.
A pull - up resistor can be added to pull up the differential line A and a pull - down resistor to pull down the differential line B to avoid signal floating when the line is broken or no one is transmitting.
Ưu tiên sử dụng "topology tuyến tính" (đường thẳng) và lắp đặt điện trở kết thúc chỉ ở các đầu vật lý.
Tránh những cái đuôi, vòng tròn, hoặc nhiều cành cây quá dài, giống như việc tránh chèn cành cây ngẫu nhiên trên đường chính để tránh tắc nghẽn giao thông.
Càng nhanh (càng dốc) cạnh tín hiệu, phản xạ càng nghiêm trọng.có thể sử dụng một máy thu độ dốc hạn chế hoặc tốc độ baud có thể được giảm thích hợp để phù hợp với "tốc độ xe" với "điều kiện đường".
Sử dụng một đầu dò khác biệt để quan sát hình dạng sóng điện áp của đường A / B, và kiểm tra xem có chuông, vượt quá hoặc suy giảm.So sánh tốc độ baud với hình dạng sóng tín hiệu lý thuyết để xác định xem có cần giới hạn độ dốc hoặc điều chỉnh tốc độ không.
Ngắt kết nối các nhánh từng phần, quan sát sự thay đổi hình dạng sóng, và xác định vị trí của sự gián đoạn trở ngại hoặc các vấn đề chế độ phổ biến.
Hãy thử thay cáp, điện trở kết thúc, hoặc thêm một cái chích thông thường ở khu vực nghi ngờ để xem tác dụng của sự thay đổi.Tối ưu hóa bố cục nối đất để giảm nhiễu vòng tròn đất gây ra bởi nối đất nhiều điểm.
Thiết lập các ống TVS và các nút thắt chế độ thông thường hợp lý để chống lại các sóng bên ngoài mà không hấp thụ tín hiệu quá mức.
Đảm bảo các thông số ký sinh trùng (capacitance, inductance) của các thành phần bảo vệ có tác động có thể kiểm soát được đối với tổng trở kháng.
- Chỉ có một đầu của điện trở kết thúc được lắp đặt, dẫn đến phản xạ nghiêm trọng ở đầu kia.
- Vị trí của điện trở kết thúc là không chính xác, và nó không được đặt ở đầu vật lý.
- Có quá nhiều nhánh hoặc quá dài, và tín hiệu liên tục bật lại ở các nhánh.
- Chọn mù quáng các cáp không phải 120 Ω, có sự khác biệt phù hợp lớn với máy thu.
-
Chính sách bảo mật |
Sơ đồ trang web
| Trung Quốc tốt
Chất lượng Máy phát mức radar Nhà cung cấp. 2022-2025 Xi'an Dehou Electronic Technology Co., Ltd. Tất cả.
Tất cả quyền được bảo lưu.
