O que é RS-485? Como deve ser a fiação do RS-485?

O que é RS-485? Como deve ser a fiação do RS-485?

RS-485 é uma interface física, em termos simples, é um hardware. RS-485 pertence à transmissão com fio, portanto, requer um meio de transmissão físico. Na verdade, dois fios são suficientes. Os dois fios transmitem o mesmo sinal, mas o transmissor divide esse sinal em dois. O receptor irá restaurá-lo ao sinal original.

Características do RS-485:

1. Características elétricas do RS-485: utiliza lógica negativa de sinal diferencial, onde o nível lógico '1' é expresso pela diferença de tensão entre os dois fios como +(2~6)V; o nível lógico '0' é representado pela diferença de tensão entre as duas linhas como -(2~6)V. O nível do sinal de interface é inferior ao do RS-232-C, o que reduz o risco de danos ao chip do circuito de interface, além de ser compatível com o nível TTL, facilitando a conexão com circuitos TTL.

2. A taxa máxima de transmissão de dados do RS-485 é de 10 Mbps.

3. A interface RS-485 é uma combinação de drivers balanceados e receptores diferenciais, com capacidade aprimorada de resistência a interferências de modo comum, ou seja, boa resistência a interferências de ruído.

4. A distância máxima de comunicação do RS-485 é de aproximadamente 1219 m, e a taxa máxima de transmissão é de 10 Mbps. A taxa de transmissão é inversamente proporcional à distância de transmissão. A distância máxima de comunicação pode ser alcançada com uma taxa de transmissão de 100 Kbps. Se for necessário transmitir a longas distâncias, são necessários repetidores RS-485. O barramento RS-485 geralmente suporta um máximo de 32 nós. Se um chip RS-485 específico for utilizado, pode-se chegar a 128 ou 256 nós, e o máximo suportado pode chegar a 400 nós.

O barramento RS-485 tem sido amplamente utilizado devido ao seu baixo custo e design simples. É amplamente empregado em diversas áreas, como monitoramento de segurança, transporte inteligente, edifícios inteligentes, monitoramento de salas de computadores e automação industrial. A instalação do barramento RS-485 é relativamente simples, mas alguns detalhes devem ser observados para evitar falhas de comunicação e custos de manutenção elevados. A seguir, alguns pontos importantes na especificação de cabeamento RS-485 compilada pelo editor:

Atenção à fiação RS-485:

Problema com a fiação: A fiação utilizada no barramento 485 deve ser de par trançado blindado, com diâmetro ideal de 0,75 ou 1,0 mm. Muitas pessoas utilizam cabos de rede diretamente como fiação para o barramento 485 durante a instalação, por conveniência. No entanto, o cabo de rede possui oito fios, enquanto o barramento 485 requer apenas dois ou quatro fios. Os demais fios são desperdiçados. Além disso, o diâmetro dos cabos de rede atuais é relativamente fino e não atende completamente aos requisitos de comunicação do barramento 485, sendo recomendável não utilizá-los. Cabos paralelos, coaxiais ou de par trançado sem blindagem também não devem ser utilizados. Como o barramento 485 utiliza transmissão balanceada diferencial, o uso de pares trançados pode compensar efetivamente a influência de interferências externas. Pelo mesmo motivo, a blindagem tem o efeito de bloquear interferências externas, sendo ideal o uso de pares trançados com blindagem.

Problema de fiação: A fiação do barramento 485 deve estar o mais longe possível de fontes de interferência. Durante a construção, muitas pessoas instalam a linha 485 junto com a linha de energia para evitar problemas. Isso é inadequado e a linha de energia causará interferência, tornando a comunicação no barramento 485 instável. Portanto, a fiação do barramento 485 deve estar longe de fontes de interferência de alta tensão, como transformadores e inversores.

Problema de topologia de barramento: Devido à complexidade do ambiente local, a distribuição dos equipamentos 485 geralmente é dispersa. Para facilitar a visualização do diagrama, a equipe de instalação não organizou as linhas na topologia de barramento em cadeia (daisy chain) especificada no padrão 485, mas sim em topologias arbitrárias como estrela, árvore ou até mesmo mistas, resultando em muitas ramificações extensas. Em aplicações práticas, topologias simples em estrela, árvore ou mesmo mistas podem ser utilizadas, porém a comunicação certamente será instável. Caso seja necessário implementar uma topologia em estrela ou árvore, recomenda-se o uso de um hub 485 e um repetidor 485. Para mais informações sobre aplicações relacionadas, consulte a página sobre problemas de topologia de barramento 485.

Problema de aterramento: Na especificação de cabeamento do barramento 485, enfatiza-se a necessidade de um aterramento confiável em um único ponto. No entanto, na prática, o aterramento do barramento 485 pode ter um efeito contraproducente. Como a fiação do barramento 485 precisa ser conectada manualmente em série, o cabo de par trançado blindado utilizado inevitavelmente será cortado e conectado ao dispositivo 485, e a maior parte da blindagem externa será usada como fio terra. Se a blindagem não estiver bem conectada, o aterramento pode causar instabilidade no sinal 485. Portanto, o aterramento da linha 485 deve ser um aterramento confiável em um único ponto.