Сетевые протоколы, использующие RS-485

Дополнение к инженерной книге

 

Адрес dec	Адрес hex	Название	Тип переменной	Диапазон значений
		Счётчик багажа	Числовой I16	0: 32
		State	Числовой I16	0: 10
2:0	02:0	Flag conveyor	Логический	0,1
2:01	02:01	Flag to	Логический	0,1
2:02	02:02	Контейнер заменён	Логический	0,1
		Порог определения багажа	Числовой I16	10: 60 % освещ.
		Время работы толкателя	Числовой I16	5: 100 мс
		Задержка определения цвета	Числовой I16	0: 30 мс
		Delivery point	Числовой I16	0: 3
	0A
	0B
	0C
	0D
	0E
	0F

 

 

Перечень изменений

 

1. Переработана структура конвейера. Теперь он модульный и может содержать до 255 однотипных модулей сортировки

2. Добавлено взаимодействие между модулями по интерфейсу RS-485

3. Реализована сортировка багажа по маркировке с QR-Кодами.

4. Переработан робот погрузчик. Теперь он может:

a. забирать контейнеры с багажом и грузить в разные транспортные средства с разной высотой погрузки.

b. Устанавливать на терминал новый пустой контейнер

c. Взаимодействовать с конвейерной линией по Wifi, для повышения уровня автоматизации.

 

Интерфейс обмена данными

 

Все контроллеры сортировочной линии связаны сетью по интерфейсу RS-485.

Технические характеристики интерфейса RS-485

В стандарте RS-485 для передачи и приёма данных используется одна витая пара проводов, иногда сопровождаемая экранирующей оплеткой или общим проводом.

Передача данных осуществляется с помощью дифференциальных сигналов. Разница напряжений между проводниками одной полярности означает логическую единицу, разница другой полярности — ноль.

1. Стандарт RS-485 оговаривает только электрические и временные характеристики интерфейса.

2. Стандарт RS-485 не оговаривает:

· параметры качества сигнала (допустимый уровень искажений, отражения в длинных линиях),

· типы соединителей и кабелей,

· гальваническую развязку линии связи,

· протокол обмена.

Электрические и временные характеристики интерфейса RS-485

· До 32 приёмопередатчиков в одном сегменте сети.

· Максимальная длина одного сегмента сети: 1200 метров.

· В один момент активным может быть только один передатчик.

· Максимальное количество узлов в сети — 256 с учётом магистральных усилителей.

· Характеристика скорость обмена/длина линии связи:

· 62,5 кбит/с 1200 м (одна витая пара),

· 375 кбит/с 500 м (одна витая пара),

· 500 кбит/с,

· 1000 кбит/с,

· 2400 кбит/с 100 м (две витых пары),

· 10000 кбит/с 10 м.

Примечание: Скорости обмена 62,5 кбит/с, 375 кбит/с, 2400 кбит/с оговорены стандартом RS-485. На скоростях обмена свыше 500 кбит/с рекомендуется использовать экранированные витые пары.

· Тип приёмопередатчиков — дифференциальный, потенциальный. Изменение входных и выходных напряжений на линиях A и B: Ua (Ub) от −7 В до +12 В (+7 В).

· Требования, предъявляемые к выходному каскаду: — выходной каскад представляет собой источник напряжения с малым выходным сопротивлением, |Uвых|=1,5:5,0 В (не <1,5 В и не >6,0 В);

· состояние логической «1»: Ua больше Ub (гистерезис 200 мВ) — MARK, OFF;

· состояние логического «0»: Ua меньше Ub (гистерезис 200 мВ) — SPACE, ON (производители микросхем — драйверов, часто выбирают намного меньшие значения, гистерезис от 10 мВ^[1][2]);

· выходной каскад должен выдерживать режим короткого замыкания, иметь максимальный выходной ток 250 мА, скорость нарастания выходного сигнала 1,2 В/мкс и схему ограничения выходной мощности.

· Требования, предъявляемые к входному каскаду: — входной каскад представляет собой дифференциальный вход с высоким входным сопротивлением и пороговой характеристикой от −200 мВ до +200 мВ:

· допустимый диапазон входных напряжений Uag (Ubg) относительно земли (GND) от −7 В до +12 В;

· входной сигнал представлен дифференциальным напряжением (Ui +0,2 В и более);

· уровни состояния приёмника входного каскада — см. состояния передатчика выходного каскада.

 

Сигналы

Передача данных идёт по двум линиям, A и B.

· Логическая единица: (A-B) > +200 мВ.

· Логический ноль: (A-B) < −200 мВ.

В момент отсутствия активного передатчика на шине уровень сигнала в линиях не определен. Для предотвращения ситуации, когда разница между входами A и B меньше 200мВ (неопределённое состояние), иногда применяется смещение с помощью резисторов или специальной схемы. Если состояние линий не определено, то приёмники могут принимать сигнал помехи. Некоторые протоколы предусматривают передачу служебных последовательностей для стабилизации приёмников и уверенного начала приёма.

Интерфейс является полудуплексным: узел не может одновременно и принимать, и передавать данные.

 

Подключение

Контакты RS-485

Хотя стандартом это не определено, обычно разъем для полудуплексной связи состоит из двух или трех контактов:

· A или «+» (TxD+/RxD+), неинвертированный^[11].

· B или «−» (TxD-/RxD-), инвертированный.

· Опциональный общий провод. Соединение общих шин устройств не обязательно, но улучшает устойчивость работы интерфейса. При наличии гальванической развязки не нужен.

 

Сетевые протоколы, использующие RS-485

· LanDrive

· ProfiBus DP

· ModBus

· DMX512

· HDLC

· IEC 60870-5