Два раздельных канала RS-485 по одному кабелю

Вопрос № 352
22.03.2010

Есть счетчики с двумя выходами RS-485, один используем для учета, второй для контроля мощности генераторов. Но кабель к счетчикам в виде 4-х витых пар в одном экране, один. Каким образом пропустить оба канала в одном кабеле?

Можно попробовать подключить каждый выход к отдельной паре, но прежде всего вам надо обратиться к документации на имеющуюся аппаратуру. Мы же со своей стороны можем дать несколько пояснений к использованию протокола RS-485, что, вероятно, поможет вам разобраться с документацией.

Стандарт RS-485 (иногда используют обозначение без дефиса, RS485, а в последнее время указывают на альянс электронной промышленности EIA и ассоциацию телекоммуникационной промышленности TIA, в недрах которых родился этот протокол, и пишут TIA/EIA-485) описывает передачу данных по двухпроводному последовательному каналу связи, в роли которого выступает витая пара, причем, как правило, одна. Передача ведется в режиме полудуплекса, то есть в некоторый период времени ведется передача в одном направлении, затем она прекращается и начинается передача в противоположном направлении. На основе RS-485 строятся различные промышленные сети и автоматизированные системы управления.

Существуют варианты подключения до 32-х устройств к одной и той же паре, однако мы их рассматривать не будем, поскольку вам требуются раздельные каналы. Прежде всего, вам необходимо выяснить, сколько пар требуется каждому из ваших устройств. Если по одной или по две, то потенциально можно проключить их по разным парам одного и того же 4-парного кабеля. Самое важное в этом случае – под один выход задействовать проводники, относящиеся строго к одной паре, под другой выход – проводники другой пары, и ни в коем случае не допускать их смешения. Однако необходимо учесть еще несколько соображений.

  • Изначально для RS-485 использовался кабель с волновым сопротивлением 120 Ом. Однако основная масса кабелей витая пара, предлагаемых сейчас для передачи данных, имеет импеданс 100 Ом.
  • Расстояние и скорость передачи связаны между собой: чем меньше длина сегмента, тем больше максимально возможная скорость, причем зависимость носит экспоненциальный характер. Так, на расстоянии в 1200 м (для RS-485 это потолок) максимальная скорость передачи составит 62.5 кбит/с. На расстоянии 300 м – 375 кбит/с. На расстоянии 10 м – полные 10 Мбит/с. Вряд ли вам столько нужно – как правило, объемы информации, передаваемой по RS-485, невелики – но эту зависимость нужно учитывать.
  • На скоростях от 500 кбит/с и выше рекомендуется использовать экранированный кабель. У вас он, как вы пишете, экранированный, однако вы собираетесь пропустить под его оболочкой разные сигналы, а это может повлечь взаимные наводки в зависимости от существующей разности потенциалов и особенностей передаваемых сигналов. Этот вопрос вам также необходимо изучить по документации на ваши устройства.
  • В любом случае экран кабеля необходимо заземлить. Заземление производится только с одной стороны, потому что в противном случае есть риск, что из-за разности потенциалов "земли" в разных точках вы получите паразитные токи.
  • Допустимая разность потенциалов ограничена 6 В.

Мы бы рекомендовали использовать витую пару калибра не менее 24 AWG, а еще лучше – калибра 22 AWG с индивидуальным экранированием пар. В этом случае никакого взаимного влияния между парами от разных выходов/устройств точно не будет. Экран кабеля с индивидуальным экранированием пар также необходимо заземлить с одной стороны.

Автор ответа:
Екатерина Оганесян
Директор учебного центра ICS, автор и преподаватель курсов по структурированным кабельным системам учебного центра "Специалист" при МГТУ им. Баумана, кандидат наук, доцент РХТУ им. Д.И. Менделеева

Поделиться:

Вопрос опубликован в разделах:

Навигация по номерам вопросов:

Пожалуйста, оцените представленный материал:

(Голосов: 1, Рейтинг: 5)