Блок связи и управления. БЛОК (1). Блок связи и управления (используются рекомендованные стандарты)
 Скачать 31.25 Kb.
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| | RS-232 | RS-422 | RS-485 |
| Соединения | Одиночный провод | Одиночный провод/много соединений допустимо | Много соединений допустимо |
| Количество устройств | 1 передатчик 1 приемник | 5 передатчиков 10 приемников на 1 передатчик | 32 передатчика 32 приемника |
| Вид протокола | дуплексный | дуплексный | полудуплексный |
| Макс. длинна передачи сигнала | 10 км. при 19.2Kbps | 10 км. при 100Kbps | 10 км. при 100Kbps |
| Макс. скорость передачи | 19.2Kbps для 10 км | 10Mbps для 10 км. | 10Mbps для 10 км |
| Сигнал | небалансный | балансный | балансный |
| двоичная 1 | -5В мин. -15В макс. | 2В мин. (B>A) 6В макс. (B>A) | 1.5В мин. (B>A) 5В макс. (B>A) |
| двоичный 0 | 5В мин. 15В макс. | 2В мин. (A>B) 6В макс. (A>B) | 1.5В мин. (A>B) 5В макс. (A>B) |
| Мин. входное напряжение | +/- 3В | 0.2В диф. | 0.2В диф. |
| Выходной ток | 500мА | 150мА | 250мА |
Контроллеры RS-232, применяемые в устройствах автоматизированного контроля ПГИ, имеют выходной ток равный 10мА максимум. Все оборудование, соединяемое по RS-232 протоколу, разделяют на DCE (Data Communication Equipment, оборудование Передачи Данных) и DTE (Data Terminal Equipment, Терминальное Оборудование), нельзя соединить два DTE или два DCE. Различие заключается в разъемах и разводке разъемов: DCE устройства имеют разъем DB25F (мама), а DTE - DB25M (папа). Так же на DTE устройствах (например, на компьютерах, компьютеры являются DTE устройствами) иногда испульзуется урезанная версия DB25M - DB9M. С помошью NULL-modem (Нуль-модем) можно превратить DTE в DCE и наоборот. Сравнение разъемов DTE и DCE показано в таблице 5.4.3.2
Сравнительные характеристики разъемов DTE и DCE Таблица 5.4.3.2
| № | DCE (DB25F) | DTE (DB25M) | DTE (DB9M) |
| pin 1 | Защитная оболочка | Защитная оболочка | CD (Carrier Detect, Несущая) вход |
| pin 2 | RD (Receive Data, Прием данных) вход данных выход | TD (Transmitted Data, Передача данных) выход | RD (Receive Data, Прием данных) вход |
| pin 3 | TD (Transmitted Data, Передача данных) выход | RD (Receive Data, Прием данных) вход | TD (Transmitted Data, Передача данных) выход |
| pin 4 | CTS (Clear To Send, Запрос на прием данных) вход | RTS (Request To Send, Запрос на передачу данных) выход | DTR (Data Terminal Ready, DTE готов) выход |
| pin 5 | RTS (Request To Send, Запрос на передачу данных) выход | CTS (Clear To Send, Запрос на прием данных) вход | Земля сигнальная |
| pin 6 | DTR (Data Terminal Ready, DTE готов) выход | DSR (Data Set Ready, DCE готов) вход | DSR (Data Set Ready, DCE готов) вход |
| pin 7 | Платформа сигнальная | Платформа сигнальная | RTS (Request To Send, Запрос на передачу данных) выход |
| pin 8 | CD (Carrier Detect, Несущая) выход | CD (Carrier Detect, Несущая) вход | CTS (Clear To Send, Запрос на прием данных) вход |
| pin 9 | N/A | N/A | RI (Ring Indicator, Индикатор звонка) вход |
| pin 20 | DSR (Data Set Ready, DCE готов) вход | DTR (Data Terminal Ready, DTE готов) | выход N/A |
| pin 22 | RI (Ring Indicator, Индикатор звонка) выход | RI (Ring Indicator, Индикатор звонка) | вход N/A |
RS-485/RS-422 используют экранированную витую пару, экран в качестве сигнальной земли. Хотя сигнальная земля обязательна, она не используется для определения логического состояния линии. Устройство, управляющее сбалансированной линией (balanced line driver), может (для RS-485 - обязательно, для RS-422 - нет) так же иметь входной сигнал "Enable" (Разрешен), который используется для управления выходными терминалами прибора. Если сигнал "Enable" выключен, то это значит, что прибор отключено от линии, причем отключенное состояние устройства обычно называется "tristate" (т.е. третье состояние, вдобавок к двоичным 1 и 0).
Стандарт на RS-485 предусматривает только 32 пары передатчик/приемник, но производители расширили возможности RS-485 протокола, так что теперь он поддерживает от 128 до 255 устройств на одной линии, а используя репитеры можно продлевать RS-485/RS-422 практически до бесконечности. При использовании RS-485 можно, и в случае длинного провода и/или большого количества устройств необходимо, использовать терминаторы, которые впрочем, обычно встроены в блоки связи и управления с RS-485 протоколом, хотя при коротком проводном контакте приемника, может наблюдаться даже ухудшение связи при использовании терминаторов. Так же стандарт на RS-485 предусматривает использование двухжильной экранированной витой пары, так называемый 2-wire RS-485, но возможно использование и четырехпроводной витой пары (4-wire RS-485), тогда по лучается полный дуплекс. В таком случае, необходимо чтобы одно из устройств было сконфигурировано как ведущее (Master), а остальные как ведомые (Slave). Тогда все ведомые устройства общаются только с ведущим устройством, и никогда не передают ничего напрямую друг другу. В таких случаях обычно RS-422 драйвер используется как ведущее устройство, т.к. RS-422 допускает подключения только как master/slave, а RS-485 устройства как ведомые, для общего удешевления системы. Стандарт на RS-422 изначально предусматривает использование четырехжильной экранированной витой пары, но допускает соединения только от одного устройства к другим (до пяти драйверов и до десяти ресиверов на каждый драйвер). В принципе, RS-422 был придуман для замены RS-232 в тех случаях, когда RS-232 не удовлетворяет по скорости и дальности передачи.
RS-422 использует строго разделенные две (или больше) пары проводов: одну пару для приема, одну для передачи (и еще по одной на каждый сигнал контроля/подтверждения (control/handshake)). RS-485, благодаря наличию третьего состояния ("tristate") позволяет обойтись одной парой проводов, что снижает общую стоимость системы при обеспечении связи на большие расстояния. Надо сказать, что сейчас доступно большое количество разнообразных устройств для сопряжения RS-422/RS-485 с RS-232, причем RS-232 часто используется для соединения с компьютером (впрочем, есть и интерфейсные карты RS-422/RS-485 в компьютер), который используется для управления системой. Так же доступны разнообразные устройства (хабы, репитеры, переключатели и пр.) для создания сложных конфигураций RS-422/RS-485 сетей, так что RS-422/RS-485 таят в себе очень большие возможности.
Кабели симметричные для промышленного интерфейса блока связи и управления УАК ПГИ
| КИПЭВ(П) ТУ 16.К99-008-01 (аналог Belden 9841-9844) |  |
| КИПвЭВ(П) ТУ 16.К99-008-01 (аналог Belden 3105A-3109A) |
Пары с многопроволочными медными лужеными жилами с изоляцией из полиэтилена (или пористого полиэтилена для кабеля КИПвЭВ(П)) в экране из алюмолавсановой ленты с дренажным проводником и оплетки из медных луженых проволок плотностью 88-92%, в оболочке из ПВХ или светостабилизированного полиэтилена представлены в таблице 5.4.3.3.
Массогабаритные параметры кабеля КИПЭВ(П) Таблица 5.4.3.3
Число пар | Диаметр (конструкция) жилы, мм | Наружный размер (диаметр) кабеля, мм | Расчетная масса 1 км кабеля, кгКИПЭВ | Расчетная масса 1 км кабеля, кгКИПЭП |
1 | 0,6 (7х0,2) | 5,9 | 39,9 | 35,3 |
2 | 0,6(7х0,2) | 8,7 | 65,5 | 58,3 |
3 | 0,6(7х0,2) | 9,3 | 76,5 | 68,6 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
4 | 0,6 (7х0,2) | 9,8 | 86,2 | 77,7 |
Взаимозаменяемые интерфейсные микросхемы связного элемента блока представлены в таблице 5.4.3.4
Интерфейсные микросхемы RS-485 Таблица 5.4.3.4
| Описание микросхем | Фирмы-производители | |||
| Analog Devices | Maxim | Sipex | Linear tech. | |
| -40 +85 DIP8 | ADM483EAN | MAX483(E)CPA | - | LTC483CN |
| -40 +85 SOIC8 | ADM483EAR | MAX483(E)CSA | - | LTC483CS |
| -40 +85 DIP8 | ADM488AN | MAX488CPA | - | - |
| -40 +85 SOIC8 | ADM488AR | MAX488CSA | - | - |
| -40 +85 DIP8 | ADM485AN | MAX485EPA | SP485EPP | LTC485CN8 |
| -40 +85 SOIC8 | ADM485AR | MAX485ESA | SP485EEN | LTC485CS8 |
| 0 +70 DIP8 | ADM485JN | MAX485CPA | SP485CN | - |
| 0 +70 SOIC | ADM485JR | ADM485JR | SP485CS | - |