Izolowane interfejsy RS-485 / RS-422

W zastosowaniach przemysłowych bezprzewodowe linie danych nigdy nie mogą całkowicie zastąpić linii przewodowych. Wśród tych ostatnich najbardziej powszechnym i niezawodnym nadal jest interfejs RS- 485. Prawidłowo zaprojektowane sieci przewodowe pozwalają na wydajną komunikację w aplikacjach przemysłowych i automatycznych systemach kontroli procesów, zapewniając odporność na zakłócenia, wyładowania elektrostatyczne i przepięcia. Charakterystyczne cechy interfejsu RS-485 sprawiły, że jest on szeroko stosowany w branży.

Interfejs RS-485 jest najczęstszym interfejsem warstwy fizycznej do implementacji szeregowych sieci danych zaprojektowanych do trudnych środowisk w zastosowaniach przemysłowych. Ten standard interfejsu szeregowego umożliwia szybką wymianę danych na stosunkowo dużej odległości na pojedynczej linii różnicowej. Głównym problemem związanym ze stosowaniem RS-485 jest to, że stany przejściowe występujące podczas szybkiego przełączania obciążeń indukcyjnych, wyładowań elektrostatycznych, a także udarów, działających w sieci zautomatyzowanych systemów sterowania.

Izolowane interfejsy RS-485 / RS-422 z przetwornikiem DC / DC

Pomimo pojawienia się nowych interfejsów, RS-485 nadal jest poszukiwany. Stosunkowo prosty, ma wysoką odporność na zakłócenia, zwiększoną niezawodność, działa na długich liniach, pozwala podłączyć wiele terminali do jednej linii. RS-485 są szeroko stosowany w zautomatyzowanych systemach przemysłowych do sterowania i monitorowania czujników, siłowników, sterowników logicznych, przekaźników programowalnych. Produkowane są serie izolowane galwanicznie RS-485 / RS-422 ze zintegrowanymi przetwornikami DC / DC. Mikroukłady interfejsu RS-485 / RS-422 sprawdziły się w aplikacjach wymagających izolacji galwanicznej w połączeniu z niewielkimi rozmiarami, wysoką odpornością na zakłócenia i niezawodnością.

Układy scalone interfejsów RS485 / RS422

Interfejsy RS485 / RS422, najczęściej stosowanego do gromadzenia danych standardu przemysłowego, są zbudowane na różnicowych liniach komunikacyjnych. Charakteryzują się wysoką odpornością na hałas. W systemach RS485 najczęściej stosuje się kable symetryczne oparte na jednej lub kilku parach skręconych izolowanych przewodów. Zgodnie ze specyfikacją standardu RS485 zaleca się stosowanie kabli o impedancji falowej 120 omów. Aby zrekompensować niepożądane efekty występujące w długich liniach komunikacyjnych, należy zainstalować rezystory końcowe na obu końcach. Maksymalna długość linii standardu RS485 sięga 1 km, prędkość transmisji wynosi 10 Mbit / s. RS485 implementuje główną zasadę wymiany danych, do której można podłączyć do 64 urządzeń.

Interfejs RS422 jest lekką wersją interfejsu RS485, prądy wyjściowe jego nadajników są mniejsze, dlatego nośność jest mniejsza. RS422 jest interfejsem promieniowym, ale wielu producentów sprzętu uzupełnia go o możliwość podłączenia magistrali i częściową kompatybilność z RS485 (o obniżonych parametrach nośności). Interfejsy RS-485 i RS-422 są w dużej mierze podobne, ale mają pewne istotne różnice, które należy wziąć pod uwagę przy projektowaniu systemów transmisji danych. Zgodnie ze standardem TIA / EIA-422 interfejs RS-422 jest przeznaczony do zastosowań przemysłowych z jednym urządzeniem nadrzędnym magistrali danych, do którego można podłączyć do 10 urządzeń podrzędnych.

Systemy przemysłowe, w szczególności produkcja zautomatyzowana, działają w warunkach niekorzystnego środowiska elektromagnetycznego, dlatego programista na poziomie systemu musi wziąć pod uwagę obecność niepożądanych napięć powstających w wyniku stanów nieustalonych i opracować sprzęt odporny na wpływy zewnętrzne. Większość sieci danych wykorzystuje najbardziej niezawodny z interfejsów szeregowych - RS-485. Nowoczesne mikroukłady nadawczo-odbiorcze RS-485 zawierają wbudowane elementy, które zapewniają lepszą ochronę przed wyładowaniami elektrostatycznymi, ochronę przeciwprzepięciową i możliwość wymiany na gorąco, co chroni mikroukłady interfejsu RS-485 przed niekorzystnymi wpływami zewnętrznymi, utrzymując w ten sposób wysoką niezawodność systemu transmisji danych.