1. De RS485-interface is een serieel communicatieprotocol dat communicatie met meerdere adressen mogelijk maakt, waardoor meerdere apparaten via één enkel netwerk met elkaar kunnen communiceren.
2. Om met meerdere RS485-poorten te communiceren, moet u eerst de hoofdcommunicatiepoort instellen. Wijs vervolgens aan elk van de andere poorten een ander communicatieadres toe en configureer de communicatietiming. Met deze instellingen kunt u een effectief RS485-buscommunicatienetwerk opzetten.
Hoe je communicatie via meerdere RS485-interfaces tot stand brengt
RS485 maakt gebruik van differentiële signalen met negatieve logica, +2 V tot +6 V betekent “0”, –6 V tot –2 V betekent “1”. RS485 kent een tweedraads- en een vierdraadsbedrading; de vierdraadsversie is een full-duplex-communicatiemodus, de tweedraadsversie is een half-duplex-communicatiemodus. De RS485-interface kent een tweedraads- en een vierdraadsbedrading.
RS485 en RS232 zijn gebaseerd op dezelfde seriële communicatie-interface; het verzenden en ontvangen van gegevens verloopt op dezelfde manier, waardoor ze gebruikmaken van dezelfde onderliggende WinCE-driver. In de praktijk is er echter een groot verschil in de communicatiemodus: de RS232-interface maakt gebruik van een full-duplex-datacommunicatiemodus. De RS485-interface daarentegen maakt gebruik van een half-duplex-datacommunicatiemodus: gegevens kunnen niet tegelijkertijd worden verzonden en ontvangen. Om ervoor te zorgen dat de verzending en ontvangst van gegevens zonder conflicten verlopen, wordt dit via hardware geregeld door de richting om te schakelen, en daarom vereist dit ook dat de software het verzend- en ontvangstproces strikt van elkaar scheidt.
De RS485-interface bestaat uit een half-duplex-netwerk, doorgaans een tweedraadsysteem (voorheen een vierdraadsverbinding, waarmee alleen punt-tot-punt-communicatie mogelijk was; deze wordt tegenwoordig nog maar zelden gebruikt), waarbij de overdracht meestal plaatsvindt via afgeschermde twisted-pair-kabel. In het RS485-communicatienetwerk wordt doorgaans de master-slave-communicatiemodus gebruikt, dat wil zeggen één host met meerdere slaves.
In veel gevallen bestaat het aansluiten van de RS-485-communicatieverbinding simpelweg uit het aansluiten van een twisted-pair-kabel op de verschillende interfaces “A” en “B”. De RS-485-interfaceconnector maakt gebruik van een DB-9-stekkerhouder met 9 pinnen, en de RS-485-interface van de intelligente terminal maakt gebruik van een DB-9-stekker (die tegenwoordig zelden wordt gebruikt); de overdracht vindt meestal plaats via een afgeschermde twisted-pair-kabel. De RS485-interfaceconnector maakt gebruik van een DB-9-stekkerhouder met 9 pinnen, de RS485-interface met intelligente terminal maakt gebruik van DB-9 (gat) en de RS485-interface met toetsenbord maakt gebruik van DB-9 (pen).
Waarom RS485 voor besturing met meerdere hosts?
RS485 werkt in single-duplex-modus; om concurrentie op de bus te voorkomen, kan er in het algemeen slechts één host aanwezig zijn, waarbij de host vragen stelt en de slave deze beantwoordt. Maar soms hebben we wel meer dan één host nodig om RS485-apparaten te monitoren, bijvoorbeeld wanneer drie computers dezelfde paar RS485-apparaten moeten monitoren; in dat geval is het het beste om de RS485-bus te delen.
Hoewel dit probleem in de praktijk vaak voorkomt, is er geen goede oplossing voor. De moeilijkheid ligt in het feit dat de twee hosts volledig onafhankelijk van elkaar zijn en dus geen coördinatiemechanisme hebben; als de twee hosts tegelijkertijd een verzoek richten aan het slave-apparaat, leidt dit onvermijdelijk tot gegevensconflicten op de RS485-bus.
RS485-bedradingsspecificatie
1. De RS485-signaalkabel mag niet samen met de voedingskabel worden aangelegd. In de praktijk worden de leidingen vaak langs dezelfde route aangelegd. Omwille van het gemak worden de RS485-signaalkabel en de voedingskabel soms door de aannemer rechtstreeks aan elkaar vastgemaakt. Door de sterke stroom ontstaat er echter een krachtig elektromagnetisch signaal dat de zwakke signalen verstoort, wat leidt tot instabiliteit van het 485-signaal en daardoor tot onstabiele communicatie.
2. Voor de RS485-signaalkabel kan zowel afgeschermde als niet-afgeschermde kabel worden gebruikt. Aangezien het RS485-signaal in differentiële modus wordt overgedragen, d.w.z. via het spanningsverschil tussen RS485+ en RS485-, wordt dit verschil gebruikt voor de signaaloverdracht.
Juiste bedrading voor RS485-communicatie
Ideaal voor twisted-pair-kabels: half-duplex met twee draden werkt het beste in een twisted-pair-kabel, waarbij de twee draden in elkaar zijn gedraaid, waardoor de interferentie op de twee draden elkaar opheft en zo het anti-storingseffect wordt bereikt. Full-duplex bij het ontvangen via twee lijnen met één paar en het verzenden via twee lijnen met een ander paar; RS485 stelt geen eisen aan de stroomvoorziening, dus de eisen aan de draaddiameter zijn niet hoog.
In de praktijk wordt meestal waterdichte twisted-pair-kabel voor buitengebruik aangeschaft om de beschermingsprestaties van de lijn te waarborgen. Sommige technici gebruiken echter RVV-kabel, wat ook mogelijk is, maar de storingsbestendigheid is dan slechter. Er zijn dan ook technici die RVVP-kabel (met afscherming) gebruiken; dit is echter geen goede keuze, omdat de toename in capaciteit tussen de leidingen de kwaliteit van de transmissie beïnvloedt, waardoor het nodig is om de baudrate van de overbrenging.
Baudrate-instellingen en kabellengte (inclusief de totale lengte van de tak) is een bepaalde overeenkomst, hoe langer de lijn, hoe lager de baudrate moet worden ingesteld om stabieler te zijn.
Ongeacht het type kabel: maak zoveel mogelijk gebruik van de busarchitectuur, beperk het aantal sterverbindingen, houd aftakkingen zo kort mogelijk en maak zoveel mogelijk gebruik van de daisy-chain-verbinding, dat wil zeggen: van de bus naar het eerste knooppunt en vervolgens door naar het volgende knooppunt.
Een aansluiting die niet is aangesloten op de aftakleiding van het apparaat kan het beste van de bus worden verwijderd, anders kan er gemakkelijk storing ontstaan. Aan het uiteinde van de bus waar geen apparaten zijn aangesloten en waar de signaalontvangst slecht is, kunt u aan beide uiteinden van de signaallijn een afsluitweerstand van 120 ohm plaatsen. Voeg geen weerstanden toe aan apparaten die tussen andere apparaten in staan, anders neemt het lijnverlies toe en moet het aantal apparaten worden beperkt en de afstand worden verkort.
De RS485-chips van verschillende apparaten verschillen doorgaans van elkaar; er zijn verschillende soorten chips, wat voor technici meestal niet direct zichtbaar is. Dit betekent dus dat het maximale aantal apparaten dat op de bus kan worden aangesloten niet vastligt; om te bepalen hoeveel apparaten er kunnen worden aangesloten, moet men de specificaties van het betreffende apparaat raadplegen.
Conclusie
De RS485-interface vormt een essentieel onderdeel van automatiserings- en communicatiesystemen en maakt communicatie met meerdere adressen en efficiënte gegevensuitwisseling mogelijk. Dankzij de differentiële signaaloverdracht en de half-duplex-mogelijkheden is deze interface bij uitstek geschikt voor betrouwbare verbindingen tussen verschillende apparaten. Gebruikers kunnen de RS485-interface optimaliseren om de prestaties en stabiliteit van het systeem te verbeteren.
