Het RS485-principe
Dit principe, ook bekend als ANSI/TIAEIA-485, TIA-485-A of TIA/EIA-485, is gezamenlijk vastgesteld door de Electronic Industries Alliance en de Telecommunications Industry Association. Simpel gezegd is het een methode die wordt gebruikt in gebalanceerde digitale multipoint-systemen. Het betreft normen die de elektrische kenmerken van zenders en ontvangers vastleggen. In de praktijk kunnen communicatienetwerken die deze norm toepassen, signalen effectief over lange afstanden of in complexe omgevingen verzenden.
Qua opbouw is de RS485-bus verdeeld in twee lijnen, A en B. Er wordt gebruikgemaakt van de negatieve logica van differentiële signalen. Het spanningsverschil tussen de twee lijnen – (2-6) V – wordt gebruikt om de logische “0” weer te geven, en het spanningsverschil tussen de twee lijnen wordt gebruikt om de logische “0” weer te geven. Het spanningsverschil tussen beide bedraagt (2-6) V om de logische “1” weer te geven. Wat de signaaloverdracht betreft, kan de overdrachtsafstand oplopen tot 2 km, de overdrachtssnelheid tot 10 Mbps en worden er 32 knooppunten ondersteund. Bovendien kan de speciale driver 256 gerelateerde knooppunten ondersteunen.
Wat is RS485?
● RS485, ook bekend als TIA-485(-A) of EIA-485, is een methode voor seriële communicatie tussen computers en apparaten, vergelijkbaar met RS232.
● RS485 is niet alleen een interface voor communicatie tussen twee apparaten, maar ook een communicatiebus waarmee een eenvoudig netwerk van meerdere apparaten kan worden gevormd.
● Met RS485 kunnen maximaal 32 verschillende apparaten half-duplex communiceren via één draadpaar over de helft van de maximale afstand, terwijl de maximale lengte van de aardingsdraad 1200 meter bedraagt. (Als u de lengte en het aantal knooppunten van uw netwerk wilt uitbreiden, kunt u dit eenvoudig doen met behulp van repeaters.)
Dankzij het brede common-mode-bereik is RS485 in staat om gegevens via lange kabels te verzenden in omgevingen met veel ruis. Daarom wordt RS485 vaak gebruikt als protocol in POS-systemen, de industrie en de telecommunicatie, met name in omgevingen met veel ruis. RS485 wordt ook veel gebruikt in computers, PLC's, seriële servers, microcontrollers en slimme sensoren in wetenschappelijke en technische toepassingen.
Hoe werkt RS485? (Bedradingsschema)
● Bij RS485 worden gegevens differentieel verzonden via twee in elkaar gedraaide draden (vaak “twisted pair-kabel” genoemd). Dankzij deze gedraaide opbouw beschikt RS485 over een hoge ruisimmuniteit en is het geschikt voor transmissie over lange afstanden.
● Zoals te zien is in de bovenstaande afbeelding, is de richting van de ruisstroom die door het magnetische veld in de omgeving wordt opgewekt tegengesteld aan die van de stroom in andere delen van de kabel, waardoor de ruisstroom lager is dan bij gewone rechte kabels.
● In een RS485-netwerk kan het op twee gangbare manieren worden geconfigureerd: als 2-draads (half-duplex-systeem) of als 4-draads (full-duplex-systeem)
2-draads half-duplex-systeem
● In het RS485 2-draads half-duplex-systeem kunnen gegevens slechts in één richting tegelijk worden verzonden. (U kunt telkens slechts gegevens verzenden of ontvangen.) In deze opstelling delen de TX- en RX-signalen van de host één draadpaar, waardoor u bespaart op installatiekosten en de knooppunten ook met elkaar kunnen communiceren.
● In deze opstelling zijn de zender en de ontvanger via een getwist paar met elk knooppunt verbonden. Deze opstelling is echter beperkt tot half-duplex en er zijn omkeervertragingen waarmee rekening moet worden gehouden.
4-draads full-duplex-systeem
● Met dit RS485 4-draads full-duplex-systeem kunnen gegevens tegelijkertijd van en naar knooppunten worden verzonden. (U kunt tegelijkertijd gegevens ontvangen en verzenden.) In dit systeem worden 2 draden gebruikt voor het verzenden en de andere 2 draden voor het ontvangen.
● In deze opstelling is elk knooppunt dat gegevens via een getwist paar ontvangt, aangesloten op een masterpoort met een zender. In deze full-duplexopstelling is de communicatie echter beperkt tot master-slave-communicatie, waarbij de knooppunten niet onderling kunnen communiceren.
Bij de productie van bedrijfsinformatie worden realtime opvraging en traceerbaarheid van productiegegevens steeds belangrijker. De meeste bedrijven realiseren zich echter niet welke rol de realtime registratie van diverse productiegegevens in het daadwerkelijke productieproces speelt. In traditionele productiewerkplaatsen voor de olie-injectie van compressoren is het, vanwege een gebrek aan diepgaand inzicht in informatietechnologie en onvoldoende begrip van de complexe bestuurbare objecten, moeilijk om de technologie daadwerkelijk te vernieuwen, waardoor nog steeds de handmatig geregistreerde productiemethode voor de olie-injectie van compressievormmachines wordt gebruikt [7]. Deze methode van gegevensregistratie is traag en gegevens worden niet tijdig bijgewerkt, wat niet bevorderlijk is voor het bedrijfsbeheer en bovendien leidt tot een vermindering van de productie-efficiëntie.
