RS485 Netzwerk
Ralf Stueber
Ich entwerfe gerade ein System mit Microcontrollern die über RS485 vernetzt
werden.
Es handelt sich um ein modulares System.
In der Mitte ist immer ein Zentralgerät (Master).
Von diesem Zentralgerät gehen nun 2 Stränge weg. In jedem Strang hängen mehr
oder weniger SLAVES in Reihe.
Am Ende kommt dann jeweils ein Abschluss Stecker mit 120 Ohm.
Der Abstand zwischen den einzelnen Teilnehmern beträgt zwischen 1 Meter und
15 Metern.
Als Steckverbinder will ich 9pol SUB D verwenden.
Die Stromversorgung läuft auf extra Leitungen.
Frage 1:
Muss ich verdrillte Leitung nehmen oder geht auch normales abgeschirmtes
Kabel (gibts billig aus dem EDV-Bereich)
Die Datenrate ist recht langsam ... 9600 oder so.
Ich habe auch schon die Verwendung von Patchkabeln (RJ45) überlegt, die
können aber vor Ort schlecht konfektioniert werden.
Frage2:
Die passiven Pegel für den BUS würde ich fest im Zentralgerät plazieren
(Pullup + Pulldown).
Ist das so richtig ?
Frage 3:
Adressierung / Identifier. Es sollen keine DIP-Schalter oder andere feste
Adressen verwendet werden.
Die Adressen sollen der Reihenfolge innerhalb des Busses entsprechen.
Hat jemand einen Vorschlag, wie ich beim Einschalten eine sequenzielle
Adressvergabe durchführen kann.
Meine Idee ist ein zusätzliche Schaltleitung über welche die Teilnehmer sich
der Reihe nach freischalten.
vielen Dank für die zahlreichen Antworten, die hoffentlich kommen werden.
Gruss
Ralf Stüber
Uwe Hercksen
wrote:
>Frage 1:
>Muss ich verdrillte Leitung nehmen oder geht auch normales abgeschirmtes
>Kabel (gibts billig aus dem EDV-Bereich)
>Die Datenrate ist recht langsam ... 9600 oder so.
Hallo,
der Witz bei RS485 ist doch gerade die symmetrische, differentielle
Übertragung.
Wenn Du gute Störsicherheit gegen magnetische Felder haben willst
brauchst Du die verdrillten Leitungen, sie dürfen auch abgeschirmt
sein. Zum Abschluss mit 120 Ohm brauchst Du natürlich auch ein Kabel
mit ~ 120 Ohm Wellenwiderstand.
Es sollte aus dem EDV Bereich billiges Kabel mit verdrillten Paaren
geben, evtl. mit gemeinsamer Abschirmung. Wenn Du die üblichen 1,2 km
Maximallänge erreichen willst sollte es schon verdrilltes Kabel sein.
Bye
--
Uwe Hercksen
Elektronikwerkstatt Universität Erlangen-Nürnberg
Cauerstr. 5 D91058 Erlangen
winf_buech...@my-deja.com
"Ralf Stueber" <ra...@stuber.de> wrote:
> Am Ende kommt dann jeweils ein Abschluss Stecker mit 120 Ohm.
Wenn Du etwas Strom sparen willst, dann probier mal die sog. AC-
Terminierung (Kondensator mit 120R in Reihe als Terminierung). Dadurch
ziehen die Transmitter weniger Strom. Welcher Kondensator? Haengt von
der Uebertragungsrate ab, bei 9600 Bd haben bei mir 4N7 gut
funktioniert. Muss aber ausprobiert werden!!
> Die Stromversorgung läuft auf extra Leitungen.
Wo auch sonst?
> Frage 1:
> Muss ich verdrillte Leitung nehmen oder geht auch normales
abgeschirmtes
> Kabel (gibts billig aus dem EDV-Bereich)
Man muss garnichts ... ausser nachher nach den Fehlern suchen.
Jedenfalls wird in ALLEN Applikationen verdrilltes Kabel empfohlen.
Abschirmung schadet (fast) nie, die dann aber immer nur an einem Ende
mit Masse verbinden. Bei Verbindung mit Gehaeusemasse (=Erde) auch
immer nur an einem Ende, wir hatten schon Potentialdifferenzen von
mehreren Volt zwischen schutzgeerdeten Geraeten, die wuerden sonst
ueber den Schirm fliessen.
> Frage2:
> Die passiven Pegel für den BUS würde ich fest im Zentralgerät
plazieren
> (Pullup + Pulldown).
> Ist das so richtig ?
Kann man machen, muss aber nicht unbedingt. Es gibt RS485-Transceiver
(z.B. MAX487), die am Eingang Widerstaende integriert haben, sodass
sich bei offener Leitung immer ein eindeutiger Pegel am TTL-Ausgang
ergibt.
> Frage 3:
> Adressierung / Identifier. Es sollen keine DIP-Schalter oder andere
feste
> Adressen verwendet werden.
> Die Adressen sollen der Reihenfolge innerhalb des Busses entsprechen.
Tja, das ist natuerlich ein bisschen schwierig ... Auf die Schnelle
fallen mir dafuer nur Reset-Controller mit unterschiedlich
eingestellter Reset-Zeit ein, die muesste dann aber schon stark
unterschiedlich sein (bei 15 Slaves duerfte die laengste Reset-Zeit
schon sehr lang sein). Ist aber auch ne Art Festeinstellung...
Ausserdem musst Du darauf achten, die Steuereingaenge am Transceiver so
anzusteuern, dass waehrend der Reset-Zeit der Transceiver auf Empfangen
gestellt ist, sonst arbeiten mehrere Sender gegeneinander. Beim 80535
sind meines Wissens (wie beim 8051) alle Portleitungen waehrend des
Resets auf High-Pegel (asynchron, nicht vom Takt abhaengig), das
steuert einen MAX487 (und andere Transceiver) als Sender an. Das kann
Probleme beim Hochlaufen mit sich bringen (eigene Erfahrung). Besser
noch einen Inverter in die Steuerleitung.
Winfried Buechsenschuetz
Sent via Deja.com http://www.deja.com/
Before you buy.
Hergen Lehmann
>Frage 1:
>Muss ich verdrillte Leitung nehmen oder geht auch normales abgeschirmtes
>Kabel (gibts billig aus dem EDV-Bereich)
Das Kabel sollte unbedingt verdrillt sein.
Gibts auch billig als Netzwerkkabel oder Telefonkabel.
>Die Datenrate ist recht langsam ... 9600 oder so.
>Ich habe auch schon die Verwendung von Patchkabeln (RJ45) überlegt, die
>können aber vor Ort schlecht konfektioniert werden.
Dafür gibt es sie aber in allen möglichen Längen und Qualitäten mit
bereits angeschweißten Steckern fertig zu kaufen.
Und es handelt sich um einen etablierten Standard.
Wenn Du mit einem eigenen Verkabelungssystem kommst, mußt Du dem
Installateur jeden Handgriff haarklein vorschreiben, und irgendwas
geht am Ende garantiert trotzdem schief.
Bei RJ45 reicht die bloße Erwähnung der Begriffe "Cat5" und/oder
"strukturierte Verkabelung", und es ist eigentlich alles klar. In
vielen Gebäuden ist eine solche Verkabelung auch bereits vorhanden,
die man dann einfach mit nutzen kann.
>Frage2:
>Die passiven Pegel für den BUS würde ich fest im Zentralgerät plazieren
>(Pullup + Pulldown).
>Ist das so richtig ?
Im Prinzip ja.
Bei sehr großen Buslängen ist es aber zweckmäßiger, die Pullups an den
Kabelenden anzubringen, da die Ruhespannung sonst an den Enden des
Busses eventuell zu klein wird (der Leistungswiderstand bildet ja
zusammen mit dem Abschlußwiderstand einen Spannungsteiler).
>Frage 3:
>Adressierung / Identifier. Es sollen keine DIP-Schalter oder andere feste
>Adressen verwendet werden. [...]
>Meine Idee ist ein zusätzliche Schaltleitung über welche die Teilnehmer sich
>der Reihe nach freischalten.
Zusätzliche Leitung ist häßlich.
Wie wäre es, die Teilnehmer über Relais während der Initialisierung
erst nach und nach zuzuschalten? Das gleiche Relais könnte dann auch
gleich für eine Autoterminierung sorgen, wenn kein Teilnehmer mehr
folgt.
Andere Möglichkeit: In einem Bussystem, daß wir in der Firma entwic-
kelt haben, nutzen wir eine ab Werk fest vergebene 32Bit-Seriennummer
zur Adressierung. Um festzustellen, welche Teilnehmer am Bus sind,
sendet der Master einen Rundruf, welchen die Teilnehmer nach und nach
beantworten. Der Buszugang wird dabei über CSMA geregelt, die Teilneh-
mer versuchen so lange zu antworten, bis der Master quittiert hat.
Neue Teilnehmer können sich in Ruhepausen des Busses auch spontan
anmelden.
Vorteil: Reine Softwarelösung, die Zuordnung der Teilnehmer ist nicht
von der physikalischen Busstruktur abhängig, zusätzliche Teilnehmer
können im laufenden Betrieb an jeder beliebigen Stelle angeklemmt
werden, mehrere Master möglich.
Nachteil: Der Anwender muß aufs Typenschild mit der Seriennummer
schauen, um bei der Erstinbetriebnahme zu wissen, wer wer ist.
Hergen
Erik Hermann
> Frage 3:
> Adressierung / Identifier. Es sollen keine DIP-Schalter oder andere feste
> Adressen verwendet werden.
> Adressvergabe durchführen kann.
Da fallen mir zwei gängige Methoden ein:
1. jeder Teilnehmer hat eine eindeutige Seriennummer (gibt dazu fertige
Chips) und
meldet sich mit dieser beim Master an (erstmal mit ID 0) und bekommt
eine ID zurück
2. Ringnetz mit Token. (Wie bei Profibus) alle Teilnehmer bilden einen
Ring mit Ein- und
Ausgängen. Die Nachrichten werden vom einen zum anderen
durchgeschoben.
Nachteile: etwas erhöhter Hardwareaufwand, teurere Verkabelung,
Vorteile: - Vielfach bewährt
- einfache Adressierung nach Entfernung vom Master
- sichere Fehlerdetektierung und einfache Eingrenzung der Fehlerstelle
- fast beliebige Anzahl von Teilnehmern
- fast beliebige Netzlänge, da jeder Teilnehmer das Signal regeneriert
Das Profibus Prinzip wird sehr gerne eingesetzt, da es in der Praxis
unschätzbare Vorteile bietet.
Unsere Monteure schwärmen immer davon.
Anton Hermann Schulz
Ich glaube beim Punkt 2 ist etwas durcheinander geraten.
Soweit mir bekannt ist, handelt es sich beim "normalen" Profibus aus
physikalischer Sicht um einen "parallelen" Bus im Gegensatz etwa zum
Interbus-S.
Beim Profibus sind alle Busteilnehemr parallel am Bus angeschaltet, d.
h. die Teilnehmer haben nur einen Anschluß (geg. einen weiteren Anschluß
zur Weiterfühurng des Buses, der 1:1 durchgeschleift ist). Nur über die
Firm- bzw. Software werden die angschlossenen Slaves (Busteilnehmer)
nach einer bestimmten Zugriffsmethode z. B. der Reihe nach angesprochen.
Hierzu muß der oder die Busmaster jedoch die Anzahl und geg. den Typ
(Stichwort GSD-Datei) sowie dessen ID des Busteilnehmers bereits im
Vorraus kennen, damit eine Datenaustausch überhaupt statt finden kann.
Beim Interbus-S haben die Busteilnehmer wirklich einen Eingang und einen
Ausgang und bilden aus physikalischer Sicht eine Ringleitung, den die
Verdrahtung enthält einen ein Leitungspaar das zurück zum Busmaster
geschaltet wird. Bei dieser Bus-Physik hat man die oben unter 2.
genannten Vorteile. Das ganze Bussystem kann man sich als riesiges
Schieberegister vorstellen, in welches der Busmaster Ausgangsdaten
"hinein Schiebt" und Eingangsdaten "heraus liest".
Ich weiß, die Erläuterungen sind nicht direkt auf die Frage 3 von Ralf
Stueber bezogen, doch die Antwort Nr. 2 finde ich irre führend, da sie
auf einer anderen Busphysik basiert.
Mit freundlichen Grüßen
Anton Hermann Schulz
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Homepage: http://home.t-online.de/home/ahs.de/start.htm
eMail: ahs...@t-online.de
Anton.H...@web.de
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Erik Hermann
> Ich weiß, die Erläuterungen sind nicht direkt auf die Frage 3 von Ralf
> Stueber bezogen, doch die Antwort Nr. 2 finde ich irre führend, da sie
> auf einer anderen Busphysik basiert.
Durchaus möglich dass ich hier Profibus und Interbus S
durcheinandergeworfen habe.
Danke für die Richtigstellung.
Ich habe nicht soviel damit zu tun, da ich mesit mit CAN arbeite.