Интерфейсы связи (RS-485, RS-232)

RS-485 (Recommended Standard 485)

Это  самый  распространённый  интерфейс  связи  АСУТП.  Связь  осуществляется по 2-х проводной схеме (А и В). 

Режим передачи – дифференциальные  сигналы:

• Логическая единица: (A-B) > +200 мВ;
• Логический ноль: (A-B) < −200 мВ.

Работа по принципу master/slave.

Интерфейс позволяет:

•  использовать до 32 приёмопередатчиков в одном сегменте сети;
•  использовать максимальную длину одного сегмента сети: 1200 метров (62,5 кбит/с);
•  использовать только один передатчик активный;
•  использовать максимальное количество узлов в сети – 256 с учётом повторителей.

Осциллограмма реального обмена*

Ниже приведена осциллограмма реального обмена (запрос и начало ответа) при обмене двух контроллеров по интерфейсу RS-485 (цепь A относительно цепи B). На осциллограмме цифрами отмечены некоторые ключевые моменты:

1. Включение передатчика ведущего контроллера. После включения выдержана пауза.
2. Начало передачи данных — стартовый бит первого фрейма (фреймы аналогичны фреймам RS-232: стартовый бит, биты данных, бит паритета, стоповый бит).
3. Завершение передачи данных — стоповый бит последнего фрейма.
4. Выключение передатчика.
5. Включение передатчика ведомого контроллера.

Смещение

Как видно на осциллограмме выше, в отсутствие сигнала на сигнальных цепях имеется небольшое смещение. Это смещение предназначено для защиты приёмников от ложных срабатываний.

Огромный недостаток интерфейса:

• небольшая пропускная способность;
• невысокая дальность связи;
• даже с повторителем не всегда устойчивая связь.

RS-232 (Recommended Standard 232) / UART

Это стандарт разработан в 1960 г. Обеспечивает устойчивую связь двух устройств:

• DTE (Data Terminal Equipment) – ООД (Оконечное Оборудование Данных),
• DCE (Data Communications Equipment) – ОПД (Оборудование Передачи Данных).

Использует исключительно разъем DB9 (9 контактов). Для соединения большинства контроллеров используется 3 канала из 9 RD, TD и Ground.

Максимальная длина кабеля – 15 м (9600 бит/с).

Логическая единица: -12В.

Логический ноль: +12В (относительно линии Ground).

RS-232 называют последовательным интерфейсом, поскольку поток данных передается по одному проводу бит за битом. В отсутствие передачи данных линия находится в состоянии логической единицы (-12В).

Осциллограмма*

Ниже приведена «осциллограмма» одного фрейма при следующих настройках: 8 битов данных, контроль по нечётности (parity odd), 1 стоповый бит:

Стартовый бит всегда идет уровнем логического нуля, стоповый – единицей. Состояние бита паритета определяется настройкой передатчика. Бит дополняет число единичных битов данных до нечётности (parity odd), чётности (parity even), может не использоваться (parity none), быть всегда единицей (mark) или нулем (space).

 __________________________

* http://www.novosoft.by/