Dasar-dasar komunikasi RS485 dan aplikasi komunikasi secara detail.

Dasar-dasar komunikasi RS485 dan aplikasi komunikasi secara detail.

Untuk memahami komunikasi RS485, kita harus terlebih dahulu memahami apa itu komunikasi. Komunikasi adalah transmisi kode 0 dan 1 antara dua perangkat, 0-level rendah, 1-level tinggi.

Sebagai contoh: PLC mentransfer data ke inverter slave 1 dan inverter slave 2. Pertama, inverter slave 1 dan inverter slave 2 harus dihubungkan dengan kabel (koneksi perangkat keras). Jika inverter slave 1 dan perangkat inverter slave 2 mengirimkan serangkaian kode seperti 101010, maka inverter slave 1 akan menghasilkan kombinasi level tinggi dan rendah seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini pada port komunikasinya, melalui kabel sebagai perantara. Port komunikasi perangkat slave 2 akan menerima kombinasi level tinggi dan rendah yang dikirim oleh perangkat A, dan pada saat yang sama akan menerjemahkan kombinasi level tinggi dan rendah yang diterima menjadi 101010, yang menyelesaikan pengiriman data PLC ke kedua inverter dan perangkat slave 1.

Deskripsi konsep-konsep yang berkaitan dengan komunikasi:

1. Dupleks penuh dan dupleks setengah

Full-duplex adalah port komunikasi yang dapat menerima data sekaligus mengirim data. Half-duplex merujuk pada port komunikasi yang hanya dapat mengirim data atau hanya dapat menerima data pada saat yang bersamaan.

Dengan bahasa yang lebih sederhana:

Dupleks penuh: Kedua pihak dapat berbicara saat melakukan panggilan.

Half duplex: Sama seperti walkie-talkie, hanya satu orang yang dapat berbicara dan yang lainnya mendengarkan pada saat yang bersamaan.

Single-duplex: Hanya perangkat yang dapat mengirim data, dan perangkat lain hanya dapat menerima data dari perangkat tersebut dan tidak memiliki fungsi pengiriman.

2. Kecepatan komunikasi:

Kecepatan komunikasi juga disebut kecepatan baud komunikasi, yaitu port komunikasi dalam 1S. Mengirimkan sejumlah kode 0 dan 1 (atau level tinggi dan rendah).

Sebagai contoh: kita katakan bahwa kecepatan komunikasi adalah 9,6 Kbps, yang berarti bahwa port komunikasi mengirimkan 9600 bit data per detik, yaitu, 9600 level tinggi dan rendah dapat dihasilkan per detik (catatan: jumlah level tinggi dan rendah adalah 9600).

Kecepatan transmisi bit

Jumlah informasi yang ditransmisikan melalui saluran per detik disebut laju transmisi bit, yang dilambangkan sebagai rb. Satuannya adalah bit per detik (b/s), disingkat sebagai laju bit.

3. Komunikasi master-slave

Komunikasi master-slave mengacu pada satu stasiun dalam jaringan komunikasi sebagai stasiun master dan stasiun lain sebagai stasiun slave. Data dapat ditransfer langsung antara stasiun master dan stasiun slave, tetapi data tidak dapat ditransfer langsung antara stasiun slave dan stasiun slave lainnya. Jika perlu bertukar data antar stasiun slave, data tersebut harus diteruskan melalui stasiun master.

Secara sederhana, ada tiga perbedaan utama antara stasiun master dan stasiun slave: perintah yang berbeda, keunikan yang berbeda, dan cara penyambungan yang berbeda.

1. Berbagai perintah dikeluarkan.

1. Stasiun utama: Stasiun utama dapat mengambil inisiatif untuk mengeluarkan perintah.

2. Stasiun budak: Stasiun budak tidak akan mengambil inisiatif untuk memberikan instruksi.

Kedua, keunikannya berbeda.

1. Stasiun utama: Stasiun utama bersifat unik.

2. Stasiun perbudakan: Stasiun perbudakan tidak tunggal, bisa ada lebih dari satu.

3. Cara pemasangan yang berbeda

1. Stasiun utama: Stasiun utama dapat terhubung dengan beberapa stasiun bawahan.

2. Stasiun budak: Stasiun budak hanya dapat terhubung ke satu stasiun master.

Setelah memahami konsep dasar komunikasi, relatif mudah untuk memahami komunikasi 485. Di bawah ini kita akan membahas komunikasi 485 dari empat aspek: media komunikasi, metode komunikasi, jenis komunikasi, dan lapisan fisik.

Media komunikasi: Media komunikasi yang digunakan adalah kabel twisted pair berpelindung, yaitu kabel dua inti dengan lapisan pelindung yang biasa kita gunakan.

Metode komunikasi: half-duplex

Jenis komunikasi: komunikasi master-slave

Lapisan fisik: Antarmuka 9-pin, perlu diperhatikan bahwa antarmuka 9-pin untuk komunikasi 485, jika berhasil, hanya membutuhkan dua inti kabel yang dihubungkan ke pin 3 dan pin 8, sinyal '-' pada pin 3 dan sinyal '+' pada pin 8.

Mari kita bahas contoh sederhana: dua orang melakukan panggilan, telepon berada di lapisan fisik, dan bahasa yang digunakan orang yang berbicara adalah protokol yang digunakan. Lapisan fisik yang sama dapat mengirimkan protokol yang berbeda, seperti halnya orang di kedua sisi telepon dapat berbicara bahasa Mandarin dan Inggris. Bahasa Mandarin adalah satu jenis protokol, dan bahasa Inggris adalah jenis protokol lainnya. 485 seperti telepon, yang merupakan lapisan fisik. Lapisan fisik 485 dapat mengirimkan protokol Modbus dan protokol Profibus. Inilah hubungan antara protokol komunikasi dan lapisan fisik.

RS485 adalah standar yang mendefinisikan karakteristik listrik driver dan receiver dalam sistem multipoint digital seimbang. Standar ini didefinisikan oleh Asosiasi Industri Telekomunikasi dan Aliansi Industri Elektronik. Jaringan komunikasi digital yang menggunakan standar ini dapat secara efektif mengirimkan sinyal dalam kondisi jarak jauh dan di lingkungan dengan noise elektronik tinggi. RS485 memungkinkan konfigurasi jaringan lokal berbiaya rendah dan tautan komunikasi multi-cabang. RS485 memiliki koneksi dua kawat dan empat kawat. Sistem empat kawat hanya dapat mencapai komunikasi point-to-point. Saat ini jarang digunakan, sedangkan metode pengkabelan dua kawat lebih banyak digunakan. Metode pengkabelan ini memiliki struktur topologi bus dan hingga 32 node dapat dihubungkan pada bus yang sama. Dalam jaringan komunikasi RS485, metode komunikasi master-slave umumnya diadopsi, yaitu master dengan banyak slave. Dalam banyak kasus, saat menghubungkan tautan komunikasi RS-485, cukup gunakan sepasang kabel twisted pair untuk menghubungkan ujung 'A' dan 'B' dari setiap antarmuka, dan abaikan koneksi ground sinyal. Metode koneksi ini digunakan dalam banyak kesempatan dan dapat berfungsi normal, tetapi terdapat bahaya tersembunyi yang besar. Alasan pertama adalah interferensi mode umum: antarmuka RS-485 menggunakan mode diferensial untuk mengirimkan sinyal, dan tidak perlu mendeteksi sinyal relatif terhadap titik referensi tertentu. Sistem hanya perlu mendeteksi perbedaan potensial antara kedua kabel, tetapi mudah untuk mengabaikan bahwa transceiver memiliki rentang tegangan mode umum tertentu. Rentang tegangan mode umum transceiver RS-485 adalah -7 hingga +12V. Hanya ketika kondisi di atas terpenuhi, seluruh jaringan dapat berfungsi normal; ketika tegangan mode umum pada jalur jaringan melebihi rentang ini, hal itu akan memengaruhi stabilitas dan keandalan komunikasi, dan bahkan merusak antarmuka; alasan kedua adalah masalah EMI: bagian mode umum dari sinyal keluaran driver membutuhkan jalur balik, jika tidak ada saluran balik resistansi rendah (ground sinyal) akan kembali ke sumber dalam bentuk radiasi, dan seluruh bus akan memancarkan gelombang elektromagnetik ke luar seperti antena besar.