RS485 es un estándar eléctrico que describe la capa física de la interfaz, como el protocolo, la temporización, los datos en serie o en paralelo, y los enlaces están definidos por el diseñador o por protocolos de capa superior.RS485 define las características eléctricas de los controladores y receptores que utilizan líneas de transmisión multipunto balanceadas (también llamadas diferenciales).
Ventajas
1. Transmisión diferencial, que aumenta la inmunidad al ruido y reduce la radiación del ruido;
2. Enlaces de larga distancia, hasta 4000 pies (alrededor de 1219 metros);
3. Velocidad de datos de hasta 10 Mbps (dentro de 40 pulgadas, aproximadamente 12,2 metros);
4. Se pueden conectar varios controladores y receptores al mismo bus;
5. El amplio rango de modo común permite diferencias de potencial de tierra entre el controlador y el receptor, lo que permite un voltaje máximo de modo común de -7-12V.
Nivel de señal
RS-485 puede realizar transmisiones a larga distancia principalmente debido al uso de señales diferenciales para la transmisión.Cuando hay interferencia de ruido, la diferencia entre las dos señales en la línea aún se puede usar para juzgar, de modo que los datos de transmisión no se vean perturbados por el ruido.
La línea diferencial RS-485 incluye las siguientes 2 señales
A: señal no inversa
B: señal de marcha atrás
También puede haber una tercera señal que requiera un punto de referencia común en todas las líneas balanceadas, llamado SC o G, para que las líneas balanceadas funcionen correctamente.Esta señal puede limitar la señal de modo común recibida en el extremo receptor y el transceptor usará esta señal como valor de referencia para medir el voltaje en la línea AB.El estándar RS-485 menciona:
Si MARK (lógica 1), el voltaje de la señal de la línea B es más alto que el de la línea A
Si ESPACIO (0 lógico), el voltaje de la señal de la línea A es más alto que el de la línea B
Para no causar desacuerdo, una convención de nomenclatura común es:
TX+ / RX+ o D+ en lugar de B (la señal 1 es alta)
TX-/RX- o D- en lugar de A (nivel bajo cuando la señal es 0)
Voltaje de umbral:
Si la entrada del transmisor recibe un nivel lógico alto (DI=1), el voltaje de la línea A es mayor que el de la línea B (VOA>VOB);si la entrada del transmisor recibe un nivel lógico bajo (DI=0), el voltaje de la línea A es mayor que el de la línea B (VOA>VOB);El voltaje B es mayor que el de la línea A (VOB>VOA).Si el voltaje de la línea A en la entrada del receptor es mayor que el de la línea B (VIA-VIB>200mV), la salida del receptor es un nivel lógico alto (RO=1);si el voltaje de la línea B en la entrada del receptor es mayor que el de la línea A (VIB-VIA>200mV), el receptor emite un nivel lógico bajo (RO=0).
Unidad de carga (UL)
El número máximo de controladores y receptores en el bus RS-485 depende de sus características de carga.Tanto las cargas del conductor como las del receptor se miden en relación con las unidades de carga.El estándar 485 estipula que se pueden conectar un máximo de 32 unidades de carga a un bus de transmisión.
Modo operativo
La interfaz de bus se puede diseñar de las dos formas siguientes:
Semidúplex RS-485
Full-Duplex RS-485
Con respecto a las configuraciones de bus semidúplex múltiples, como se muestra en la figura a continuación, los datos solo se pueden transferir en una dirección a la vez.
La configuración de bus full-duplex se muestra en la siguiente figura, lo que permite la comunicación simultánea bidireccional entre los nodos maestro y esclavo.
Terminación de bus y longitud de ramal
Para evitar el reflejo de la señal, la línea de transmisión de datos debe tener un punto final cuando la longitud del cable es muy larga y la longitud de la rama debe ser lo más corta posible.
La terminación correcta requiere una resistencia de terminación RT adaptada a la impedancia característica Z0 de la línea de transmisión.
El estándar RS-485 recomienda que Z0=120Ω para el cable.
Los troncales de cable generalmente terminan con resistencias de 120 Ω, una en cada extremo del cable.
La longitud eléctrica del ramal (distancia del conductor entre el transceptor y el tronco del cable) debe ser inferior a una décima parte del tiempo de subida del variador:
LStub ≤ tr * v * c/10
LStub= longitud máxima de rama en pies
v = la relación entre la velocidad a la que viaja la señal en el cable y la velocidad de la luz
c = velocidad de la luz (9.8*10^8ft/s)
Una longitud de rama demasiado larga hará que la reflexión de la emisión de la señal afecte la impedancia.La siguiente figura es una comparación de formas de onda de longitud de rama larga y longitud de rama corta:
Velocidad de datos y longitud del cable:
Cuando utilice velocidades de datos altas, utilice únicamente cables más cortos.Cuando se utilizan velocidades de datos bajas, se pueden utilizar cables más largos.Para aplicaciones de baja velocidad, la resistencia de CC del cable limita la longitud del cable al agregar un margen de ruido a través de la caída de voltaje en el cable.Cuando se utilizan aplicaciones de alta velocidad, los efectos de CA del cable limitan la calidad de la señal y limitan la longitud del cable.La siguiente figura proporciona una curva más conservadora de la longitud del cable y la tasa de datos.
Shenzhen Zhongling Technology Co., Ltd. (ZLTECH), desde su creación en 2013, se ha comprometido con la industria de los robots de ruedas, desarrollando, produciendo y vendiendo servomotores y accionamientos de cubo de rueda con un rendimiento estable.Sus controladores de motor de cubo servo de alto rendimiento ZLAC8015, ZLAC8015D y ZLAC8030L adoptan comunicación de bus CAN/RS485, respectivamente, admiten CiA301, subprotocolo CiA402/protocolo modbus-RTU del protocolo CANopen, y pueden montar hasta 16 dispositivos;Admite control de posición, control de velocidad y control de par y otros modos de trabajo, adecuados para robots en varias ocasiones, lo que promueve en gran medida el desarrollo de la industria de los robots.Para obtener más información sobre los servoaccionamientos de cubo de rueda de ZLTECH, preste atención: www.zlrobotmotor.com.
Hora de publicación: 04-ago-2022