Рекомендации по прокладки линии RS-485

В стандарте RS-485 для передачи и приёма данных используется одна витая пара проводов, иногда сопровождаемая экранирующей оплеткой или общим проводом. Передача данных осуществляется с помощью дифференциальных сигналов. Разница напряжений между проводниками одной полярности означает логическую единицу, разница другой полярности — ноль.(https://ru.wikipedia.org/wiki/RS-485)

Для прокладки кабеля настоятельно рекомендуется использовать кабель КИПЭВ.

Интерфейс RS-485 использует минимум два провода. Для пробного подключения, можно использовать почти любые провода. Более длинные линии заработают и на витой паре от компьютерных сетей. Но использование не экранированного кабеля с большой вероятностью приведет к возникновению короткого импульса на линии, который выведет из строя все приемопередатчики на линии, особенно при прокладки в трансформаторных подстанциях.

Сгоревший приемопередатчик RS-485
Приемопередатчик, сгоревший во время тестирования защиты от перенапряжения
Сгоревший приемопередатчик RS-485
Приемопередатчик счетчика Меркурий 230, сгоревший от импульса на линии RS-485. Сгорели приемопередатчики во всех счетчиках.

Защита от импульсов, аналогична, защите от молнии. При превышении порогового значения напряжения устройство защиты должно замкнуть линию на землю, тем самым защитив приемопередатчики от воздействия высокого напряжения. Поэтому дополнительно кроме целостности линий А и В, с помощью которых передаются данные, важно следить за целостностью экрана и земли. Отсутствие или плохое соединение на земле приведет к невозможности сброса лишней энергии, что сделает устройства защиты от импульсов бесполезными.

Витые кабели имеют характеристику “волновое сопротивление”.  Если сигнал достигнет конца линии и встретит только конец провода, то он “отразится” обратно и создаст эхо. При передачи данных оно превратит их в набор случайных чисел. Для поглощения эха используется терминатор на конце линии, это сопротивление соответствующее волновому сопротивлению проводника, для линий RS-485 используется сопротивление 120 Ом. (В компьютерной витой паре волновое сопротивление 100 Ом). Обычно такой терминатор уже встроен в изделие.

Типовая полудуплексная сеть RS-485
Схема типовой сети RS-485 из описания приемопередатчика MAX485. (http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX1487-MAX491.pdf)

Линия RS-485 должна использовать физическую топологию “линия”. Отводы от основного провода либо не допускаются, либо должны быть как можно меньше. Витая пара просто должна идти от одного устройства в следующее, затем в следующее, нигде не разделяясь.

Для более удобной прокладки сети можно использовать два типа кабеля КИПЭВ: На одну пару и две пары. Основную линию можно прокладывать одной парой, при необходимости сделать отвод можно использовать один кабель, но с двумя парами. В конце отвода просто соединив их на устройстве, а в начале отвода соединив их с основной линией в разрыв.

Технические характеристики интерфейса оговаривают следующие важные ограничения:

  • В одном сегменте сети может быть до 32 приемопередатчиков, а значит и приборов учета вместе с устройством их опроса;
  • Максимальная длинна сегмента сети 1200 метров.

Не смотря на возможность прокладывать длинные сегменты не рекомендуется этим злоупотреблять. Лучше поставить два устройства опроса, чем прокладывать линию RS-485 между зданиями или в разные его концы.

Контакты RS-485:

  • А или «+» (TxD+/RxD+), неинвертированный.
  • B или «−» (TxD-/RxD-), инвертированный.
  • Общий провод. Соединение общих шин устройств улучшает устойчивость работы интерфейса, но не всегда поддерживается устройствами.

Нужно заранее задать соответствие между линиями А и В и цветом их проводов в кабеле. И соблюдать его везде.