सबसे पहले RS485 इंटरफ़ेस की अवधारणा क्या है?
संक्षेप में, यह विद्युत विशेषताओं के लिए एक मानक है, जिसे दूरसंचार उद्योग संघ और इलेक्ट्रॉनिक उद्योग गठबंधन द्वारा परिभाषित किया गया है। इस मानक का उपयोग करने वाला डिजिटल संचार नेटवर्क लंबी दूरी पर और उच्च इलेक्ट्रॉनिक शोर वाले वातावरण में सिग्नल को प्रभावी ढंग से प्रसारित कर सकता है। आरएस-485 कम लागत वाले स्थानीय नेटवर्क और बहु शाखा संचार लिंक को कॉन्फ़िगर करना संभव बनाता है।
RS485 में दो प्रकार की वायरिंग होती है: दो तार प्रणाली और चार तार प्रणाली। चार तार प्रणाली केवल बिंदु-से-बिंदु संचार प्राप्त कर सकती है और अब इसका उपयोग शायद ही कभी किया जाता है। वर्तमान में, दो तार प्रणाली वायरिंग विधि का अधिकतर उपयोग किया जाता है।
कमजोर वर्तमान इंजीनियरिंग में, आरएस485 संचार आम तौर पर एक मास्टर-स्लेव संचार पद्धति को अपनाता है, यानी, कई दासों वाला एक होस्ट।
यदि आपको RS485 की गहरी समझ है, तो आप पाएंगे कि वास्तव में इसके अंदर बहुत सारा ज्ञान है। इसलिए, हम सभी के सीखने और समझने के लिए कुछ ऐसे मुद्दों को चुनेंगे जिन पर हम आमतौर पर कमजोर बिजली पर विचार करते हैं।
आरएस-485 विद्युत विनियम
आरएस-422 से आरएस-485 के विकास के कारण, आरएस-485 के कई विद्युत नियम आरएस-422 के समान हैं। यदि संतुलित ट्रांसमिशन अपनाया जाता है, तो समाप्ति प्रतिरोधों को ट्रांसमिशन लाइन से जोड़ने की आवश्यकता होती है। आरएस-485 दो तार और चार तार विधियों को अपना सकता है, और दो तार प्रणाली वास्तविक बहु-बिंदु द्विदिशात्मक संचार प्राप्त कर सकती है, जैसा चित्र 6 में दिखाया गया है।
आरएस-422 जैसे चार तार कनेक्शन का उपयोग करते समय, यह केवल पॉइंट-टू-पॉइंट संचार प्राप्त कर सकता है, यानी, केवल एक मास्टर डिवाइस हो सकता है और बाकी स्लेव डिवाइस हैं। हालाँकि, इसमें RS-422 की तुलना में सुधार हैं, और चार तार या दो तार कनेक्शन विधि की परवाह किए बिना बस में 32 और डिवाइस कनेक्ट कर सकते हैं।
RS-485 सामान्य मोड वोल्टेज आउटपुट -7V और+12V के बीच है, और RS-485 रिसीवर का न्यूनतम इनपुट प्रतिबाधा 12k है; RS-485 ड्राइवर को RS-422 नेटवर्क में लागू किया जा सकता है। RS-485, RS-422 की तरह, अधिकतम संचरण दूरी लगभग 1219 मीटर और अधिकतम संचरण दर 10Mb/s है। संतुलित मुड़ जोड़ी की लंबाई ट्रांसमिशन दर के व्युत्क्रमानुपाती होती है, और निर्दिष्ट अधिकतम केबल लंबाई का उपयोग केवल तभी किया जा सकता है जब गति 100kb/s से कम हो। संचरण की उच्चतम दर केवल बहुत कम दूरी पर ही प्राप्त की जा सकती है। आम तौर पर, 100 मीटर लंबी मुड़ जोड़ी की अधिकतम संचरण दर केवल 1Mb/s है। आरएस-485 को ट्रांसमिशन केबल की विशेषता प्रतिबाधा के बराबर प्रतिरोध मान वाले दो टर्मिनेटिंग प्रतिरोधों की आवश्यकता होती है। आयताकार दूरी पर संचारण करते समय, समाप्ति अवरोधक की कोई आवश्यकता नहीं होती है, जिसकी आमतौर पर 300 मीटर से नीचे आवश्यकता नहीं होती है। टर्मिनेटिंग रेसिस्टर ट्रांसमिशन बस के दोनों सिरों पर जुड़ा होता है।
आरएस-422 और आरएस-485 की नेटवर्क स्थापना के लिए मुख्य बिंदु
आरएस-422 10 नोड्स का समर्थन कर सकता है, जबकि आरएस-485 32 नोड्स का समर्थन करता है, इसलिए एकाधिक नोड्स एक नेटवर्क बनाते हैं। नेटवर्क टोपोलॉजी आम तौर पर एक टर्मिनल मिलान बस संरचना को अपनाती है और रिंग या स्टार नेटवर्क का समर्थन नहीं करती है। नेटवर्क बनाते समय निम्नलिखित बातों पर ध्यान देना चाहिए:
1. बस के रूप में एक मुड़ जोड़ी केबल का उपयोग करें और प्रत्येक नोड को श्रृंखला में कनेक्ट करें। बस सिग्नल पर आउटगोइंग लाइन में प्रतिबिंबित सिग्नल के प्रभाव को कम करने के लिए बस से प्रत्येक नोड तक आउटगोइंग लाइन की लंबाई जितनी संभव हो उतनी कम होनी चाहिए।
2. बस विशेषता प्रतिबाधा की निरंतरता पर ध्यान दिया जाएगा, और संकेत प्रतिबिंब प्रतिबाधा की असंततता के वर्गीकरण पर होगा। निम्नलिखित स्थितियाँ आसानी से इस असंततता का कारण बन सकती हैं: बस के विभिन्न खंड अलग-अलग केबलों का उपयोग करते हैं, या बस के एक निश्चित खंड पर एक साथ बहुत सारे ट्रांसीवर स्थापित होते हैं, या बहुत लंबी शाखा लाइनें बस तक ले जाती हैं।
संक्षेप में, बस के रूप में एक एकल, सतत सिग्नल चैनल प्रदान किया जाना चाहिए।
RS485 इंटरफ़ेस का उपयोग करते समय ट्रांसमिशन केबल की लंबाई पर विचार कैसे करें?
उत्तर: आरएस485 इंटरफ़ेस का उपयोग करते समय, जनरेटर से एक विशिष्ट ट्रांसमिशन लाइन पर लोड तक डेटा सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए अनुमत अधिकतम केबल लंबाई डेटा सिग्नल दर का एक कार्य है, जो मुख्य रूप से सिग्नल विरूपण और शोर द्वारा सीमित होती है। निम्नलिखित चित्र में दिखाए गए अधिकतम केबल लंबाई और सिग्नल दर के बीच संबंध वक्र 24AWG कॉपर कोर ट्विस्टेड जोड़ी टेलीफोन केबल (0.51 मिमी के तार व्यास के साथ) का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है, जिसमें 52.5PF/M की लाइन टू लाइन बाईपास कैपेसिटेंस होती है। और 100 ओम का टर्मिनल लोड प्रतिरोध।
जब डेटा सिग्नल दर 90Kbit/S से कम हो जाती है, तो 6dBV की अधिकतम स्वीकार्य सिग्नल हानि मानते हुए, केबल की लंबाई 1200M तक सीमित होती है। वास्तव में, चित्र में वक्र बहुत रूढ़िवादी है, और व्यावहारिक उपयोग में, इससे बड़ी केबल लंबाई प्राप्त करना संभव है।
विभिन्न तार व्यास वाले केबल का उपयोग करते समय। प्राप्त अधिकतम केबल लंबाई भिन्न है। उदाहरण के लिए, जब डेटा सिग्नल दर 600Kbit/S है और 24AWG केबल का उपयोग किया जाता है, तो यह चित्र से देखा जा सकता है कि अधिकतम केबल लंबाई 200m है। यदि 19AWG केबल (0.91 मिमी के तार व्यास के साथ) का उपयोग किया जाता है, तो केबल की लंबाई 200 मीटर से अधिक हो सकती है; यदि 28AWG केबल (0.32 मिमी के तार व्यास के साथ) का उपयोग किया जाता है, तो केबल की लंबाई केवल 200 मीटर से कम हो सकती है।
आरएस-485 का बहु-बिंदु संचार कैसे प्राप्त करें?
उत्तर: केवल एक ट्रांसमीटर किसी भी समय आरएस-485 बस पर भेज सकता है। हाफ डुप्लेक्स मोड, केवल एक मास्टर स्लेव के साथ। पूर्ण डुप्लेक्स मोड, मास्टर स्टेशन हमेशा भेज सकता है, और स्लेव स्टेशन केवल एक भेज सकता है। (और डीई द्वारा नियंत्रित)
आरएस-485 इंटरफ़ेस संचार के लिए किन परिस्थितियों में टर्मिनल मिलान का उपयोग करने की आवश्यकता है? प्रतिरोध मान कैसे निर्धारित करें? टर्मिनल मिलान प्रतिरोधों को कैसे कॉन्फ़िगर करें?
उत्तर: लंबी दूरी के सिग्नल ट्रांसमिशन में, सिग्नल प्रतिबिंब और प्रतिध्वनि से बचने के लिए आम तौर पर प्राप्त छोर पर एक टर्मिनल मिलान अवरोधक को कनेक्ट करना आवश्यक होता है। टर्मिनल मिलान प्रतिरोध मान केबल की प्रतिबाधा विशेषताओं पर निर्भर करता है और केबल की लंबाई से स्वतंत्र होता है।
आरएस-485 आम तौर पर मुड़ जोड़ी (परिरक्षित या बिना परिरक्षित) कनेक्शन का उपयोग करता है, जिसका टर्मिनल प्रतिरोध आमतौर पर 100 और 140 Ω के बीच होता है, जिसका सामान्य मान 120 Ω होता है। वास्तविक कॉन्फ़िगरेशन में, एक टर्मिनल रेसिस्टर केबल के दो टर्मिनल नोड्स में से प्रत्येक से जुड़ा होता है, निकटतम और सबसे दूर, जबकि बीच में नोड को टर्मिनल रेसिस्टर से नहीं जोड़ा जा सकता है, अन्यथा संचार त्रुटियां होंगी।
संचार बंद होने पर भी RS-485 इंटरफ़ेस में रिसीवर से डेटा आउटपुट क्यों होता है?
उत्तर: चूंकि आरएस-485 के लिए सभी ट्रांसमिशन सक्षम नियंत्रण सिग्नलों को बंद करना और डेटा भेजने के बाद रिसेप्शन सक्षम होना आवश्यक है, बस चालक एक उच्च प्रतिरोध स्थिति में प्रवेश करता है और रिसीवर निगरानी कर सकता है कि बस में नया संचार डेटा है या नहीं।
इस समय, बस निष्क्रिय ड्राइव स्थिति में है (यदि बस में टर्मिनल मिलान प्रतिरोध है, तो लाइनों ए और बी का अंतर स्तर 0 है, रिसीवर का आउटपुट अनिश्चित है, और यह अंतर सिग्नल के परिवर्तन के प्रति संवेदनशील है लाइन एबी; यदि कोई टर्मिनल मिलान नहीं है, तो बस उच्च प्रतिबाधा स्थिति में है, और रिसीवर का आउटपुट अनिश्चित है), इसलिए यह बाहरी शोर हस्तक्षेप के प्रति संवेदनशील है। जब शोर वोल्टेज इनपुट सिग्नल सीमा (सामान्य मान ± 200mV) से अधिक हो जाता है, तो रिसीवर डेटा आउटपुट करेगा, जिससे संबंधित UART को अमान्य डेटा प्राप्त होगा, जिससे बाद में सामान्य संचार त्रुटियां होंगी; एक अन्य स्थिति उस समय उत्पन्न हो सकती है जब ट्रांसमिशन सक्षम नियंत्रण चालू/बंद होता है, जिससे रिसीवर सिग्नल आउटपुट करता है, जिससे यूएआरटी गलत तरीके से प्राप्त हो सकता है। समाधान:
1) संचार बस में, एक ही चरण इनपुट छोर पर ऊपर (ए लाइन) खींचने और विपरीत चरण इनपुट छोर पर नीचे (बी लाइन) खींचने की विधि का उपयोग बस को क्लैंप करने के लिए किया जाता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि रिसीवर आउटपुट एक पर है निश्चित "1" स्तर; 2) इंटरफ़ेस सर्किट को MAX308x श्रृंखला इंटरफ़ेस उत्पादों के साथ अंतर्निहित दोष निवारण मोड से बदलें; 3) सॉफ़्टवेयर के माध्यम से समाप्त करने का अर्थ है, संचार डेटा पैकेट के भीतर 2-5 प्रारंभिक सिंक्रोनाइज़ेशन बाइट्स जोड़ना, सिंक्रोनाइज़ेशन हेडर पूरा होने के बाद ही वास्तविक डेटा संचार शुरू हो सकता है।
संचार केबलों में आरएस-485 का सिग्नल क्षीणन
सिग्नल ट्रांसमिशन को प्रभावित करने वाला दूसरा कारक केबल ट्रांसमिशन के दौरान सिग्नल का क्षीण होना है। एक ट्रांसमिशन केबल को वितरित कैपेसिटेंस, वितरित इंडक्शन और प्रतिरोध के संयोजन से बने समतुल्य सर्किट के रूप में देखा जा सकता है।
एक केबल की वितरित धारिता C मुख्य रूप से एक मुड़ जोड़ी के दो समानांतर तारों द्वारा उत्पन्न होती है। तार के प्रतिरोध का यहां सिग्नल पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है और इसे नजरअंदाज किया जा सकता है।
आरएस-485 बस के ट्रांसमिशन प्रदर्शन पर वितरित क्षमता का प्रभाव
एक केबल की वितरित धारिता मुख्य रूप से एक मुड़ जोड़ी के दो समानांतर तारों द्वारा उत्पन्न होती है। इसके अलावा, तार और जमीन के बीच एक वितरित समाई भी होती है, जो हालांकि बहुत छोटी होती है, लेकिन विश्लेषण में इसे नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है। बस ट्रांसमिशन प्रदर्शन पर वितरित कैपेसिटेंस का प्रभाव मुख्य रूप से बस पर मौलिक संकेतों के संचरण के कारण होता है, जिसे केवल "1" और "0" तरीकों से व्यक्त किया जा सकता है। एक विशेष बाइट में, जैसे कि 0x01, सिग्नल "0" वितरित संधारित्र के लिए पर्याप्त चार्जिंग समय की अनुमति देता है। हालाँकि, जब सिग्नल "1" आता है, तो वितरित संधारित्र में चार्ज के कारण, डिस्चार्ज होने का समय नहीं होता है, और (Vin+) - (Vin -) - अभी भी 200mV से अधिक है। इसके परिणामस्वरूप रिसीवर गलती से इसे "0" मान लेता है, जिससे अंततः सीआरसी सत्यापन त्रुटियां और संपूर्ण डेटा फ्रेम ट्रांसमिशन त्रुटि हो जाती है।
बस पर वितरण के प्रभाव के कारण, डेटा ट्रांसमिशन त्रुटियां होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप समग्र नेटवर्क प्रदर्शन में कमी आती है। इस समस्या को हल करने के दो तरीके हैं:
(1) डेटा ट्रांसमिशन के बॉड को कम करें;
(2) ट्रांसमिशन लाइनों की गुणवत्ता में सुधार के लिए छोटे वितरित कैपेसिटर वाले केबल का उपयोग करें।
सुरक्षा विशेषज्ञता के बारे में अधिक जानने के लिए CF FIBERLINK का अनुसरण करें!!!
कथन: उच्च गुणवत्ता वाली सामग्री को सभी के साथ साझा करना महत्वपूर्ण है। कुछ लेख इंटरनेट से प्राप्त किये गये हैं। यदि कोई उल्लंघन है, तो कृपया हमें बताएं और हम उन्हें यथाशीघ्र संभाल लेंगे।
पोस्ट समय: जुलाई-06-2023