Кабель CAT5 достаточно хорош для RS-485 по сравнению с «настоящим» кабелем RS-485?

Хотя CAT5 часто экранируется, он может быть типа UTP, что означает неэкранированную витую пару. «Настоящий» кабель RS-485, к которому вы подключаетесь, имеет две витые пары и экран. Если я правильно помню, у CAT5e (и выше) есть экран, по крайней мере, у большинства кабелей, которые я видел, - точный стандарт может варьироваться. Я думаю, что они сделали бы работу просто хорошо. Просто убедитесь, что вы используете витую пару, как в оригинальном кабеле RS-485 (ваш лист данных выглядит так: [1 белая/оранжевая полоса] и [2 оранжевые/белые полосы] — это витая пара, а [3 синие/белые полосы] третий, нескрученный провод.)

Кажется, есть небольшое несоответствие импеданса (100 Ом для CAT5, 120 Ом для RS-485). Это вызовет отражения в драйвере и в приемнике, но я почти уверен, что ваше приложение все еще будет работать. Хотя вы можете прочитать, что 120 Ом является типичным для RS-485, оконечная сеть использует 120 Ом между дифференциальной парой и 2 * 680 Ом на VCC и GND.

Источник

Таким образом, значение нагрузки, на которую «смотрит» кабель, в любом случае меньше 120 Ом: (120||(680+680)) Ом = 110 Ом.

Если у вас есть возможность проверить, вы можете пойти на это. Я бы, наверное, даже не раздумывая, использовал STP CAT5(e). Если в вашем контракте указано, что вы платите деньги за каждую минуту сбоя при установке, вы, вероятно, захотите использовать кабели с соответствующими характеристиками. (Последнее все равно не гарантирует, что ничего никогда не выйдет из строя, но вы, вероятно, в лучшем положении, если сможете обвинить в этом «настоящий» кабель, вместо того, чтобы кто-то другой обвинял ваш «неправильный» кабель. Но вы видите, как это последнее абзац не имеет ничего общего с физикой...)

Вообще говоря, CAT5 подходит для RS485. IME первое ограничение, которое вы столкнетесь, - это последовательное сопротивление, управляющее окончанием по длинному кабелю. Я надежно пробежал 250 кбод на 100 м. Где-то на 200-300 м все начинало шататься.

Со ссылкой на Maxim ПРИМЕЧАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ 3884 Как далеко и как быстро вы можете продвинуться с RS-485? от 25 июля 2006 г. (цитируется 28 мая 2104 г.):

упоминает rs485 и cat5 с измерениями.

Представлены характеристики драйвера Maxim (в данном случае MAX3469) и эквивалентного драйвера другого производителя.

Какие факторы ограничивают скорость передачи данных RS-485?

Следующие факторы влияют на то, насколько далеко можно надежно передавать данные с заданной скоростью:

• Длина кабеля: при заданной частоте сигнал ослабляется кабелем в зависимости от длины.
• Конструкция кабеля: витая пара Cat5 24AWG — очень распространенный тип кабеля, используемый для систем RS-485. Добавление экрана к кабелю повышает помехозащищенность и тем самым увеличивает скорость передачи данных на заданном расстоянии.
• Характеристический импеданс кабеля: распределенная емкость и индуктивность замедляют фронты, уменьшая запас по шуму и нарушая «глазковую диаграмму». Распределенное сопротивление напрямую снижает уровень сигнала.
• Выходное сопротивление драйвера: если оно слишком велико, это ограничивает возможности привода. Входной импеданс приемника: если он слишком низкий, это ограничивает количество приемников, с которыми может работать драйвер.
• Терминация: длинный кабель может действовать как линия передачи. Заделка кабеля с его характеристическим импедансом уменьшает отражения и увеличивает достижимую скорость передачи данных.
• Запас шума: чем больше, тем лучше. Скорость нарастания драйвера: более медленные фронты (более низкие скорости нарастания) позволяют осуществлять передачу по кабелю большей длины.

Разработчики систем часто выбирают драйвер и приемник от двух конкурирующих производителей, но большинство проектировщиков в первую очередь интересует, как далеко и как быстро драйвер RS-485 может передавать сигнал. Представлены характеристики драйвера Maxim (в данном случае MAX3469) и эквивалентного драйвера другого производителя.

Целостность сигнала проверяется путем наблюдения за дифференциальным выходным сигналом драйвера. Настройте осциллограф на поиск точек срабатывания между пороговыми значениями 80 мВ и -400 мВ. (Эти пороговые значения выбраны потому, что приемники имеют входной диапазон от 20 мВ до -200 мВ плюс запас по шуму.) Затем, когда импульсы (биты) начинают «бежать вместе», используйте глазковые диаграммы для определения общего вклада искажений, шума, и затухание до параметра, называемого межсимвольной интерференцией (ISI).

ISI заставляет вас уменьшить скорость передачи данных до уровня, который позволяет адекватно различать импульсы. Тесты схемы, показанной на рисунке 1, показывают последовательную и четкую корреляцию между триггерными точками и глазковыми паттернами. Глазковая диаграмма показывает дрожание 50%, измеренное с использованием методов, описанных в примечании к заявке 977 National Semiconductor[4]. Измерение джиттера при дифференциале 0 В и дифференциале ±100 мВ дает данные, показанные на рисунках 4 и 5.

...
В зависимости от драйверов вы получите разный результат

При 39 Мбит/с и 340 футах по кабелю Cat5 выход драйвера на рис. 2 демонстрирует глазковую диаграмму, в которой сигналы пересекаются в середине глазка — состояние, указывающее на возможные битовые ошибки. Однако устройство Maxim с той же скоростью передачи данных (рис. 3) не показывает таких условий. Трансивер Maxim обеспечивает лучшую производительность благодаря симметричным фронтам выходного сигнала и меньшей входной емкости.

Мы используем CAT5 в индустрии безопасности (контроллеры доступа к картам и камеры) для RS485 без каких-либо проблем ... 9600-19200 бод ... с некоторой длиной кабеля более 2000 футов ... работает как шарм

Марио

Если вы используете драйверы на уровне микросхемы на платах собственной разработки, адаптируйте концевые сети для кабеля CAT5; по существу сделайте его 100-омным, а не 120-омным. Я делал это все время. Моя проблема часто заключалась в том, чтобы получить достаточно длинные прокладки эзотерического кабеля 485. Я мог получить 500 футов или даже 1000 футов кабеля CAT-любого типа. Он не предназначался для использования в таких длинных пробегах, но он работал, и это стоило намного меньше.

Стандарт требует кабеля с импедансом 100 Ом на частотах выше 100 кГц, DCR < 240 Ом и емкостью взаимной пары < 20 пФ, с AWG 24 или больше. Вот об этом. Большинство кабелей CAT5 имеют импеданс 100 Ом (плюс-минус), определенно меньше 20 пФ, и я не думаю, что когда-либо видел кабель с DCR 240 Ом. Так что по идее у вас должно быть все в порядке. На практике я использовал CAT5/5e/6 как UTP/STP без проблем на различных устройствах от небольших серийных до Prominas.

Я попытался найти спецификацию, но нашел лист данных TI, в котором описана процедура сбалансированного/несбалансированного тестирования и т. д. http://www.ti.com/lit/an/snla137a/snla137a.pdf

Единственное исключение, о котором я могу думать, это MIL-STD. Это потребует определенного кабеля, и оболочка кабеля должна отражать это.

витая пара есть витая пара. поэтому cat5 - это 4 канала RS485. Кажется, если в установке много радиопомех, экранированный витой кабель может быть оправдан. Rs485 сбалансирован с низким импедансом, поэтому скручивание пары способствует помехозащищенности, а также снижает эффект затухания при более высоких скоростях передачи данных из-за параллельной емкости проводов в оболочке кабеля на больших участках. Эти расстояния, о которых я говорю, больше 100 метров.

В некоторых случаях я использовал провод STP для rs485, потому что у меня было много устройств, соединенных в длинную цепочку (осветительные приборы DMX512). И результаты до этого были ухудшенным сигналом, который устройства ближе к концу интерпретировали бы сигнал неправильно.

неэкранированный кат 5 должен работать в вашей ситуации из-за напряжения, которое вы будете использовать (5-10 В), и в первую очередь ваш сигнал не является высокочастотным (выше 500 МГц).

Но вы заявили, что собираетесь установить это в коммерческих условиях, поэтому всегда лучше использовать наихудшие условия окружающей среды и использовать экранированный кабель.

Я бы также настоял на том, чтобы ходить по магазинам. Beldon 3106A — это то, что я обычно использую для балансного аудио. Да, он подойдет и для этого, но стандартом является кабель 24 awg с оболочкой класса «пленум».

Исходя из моего опыта работы с различными контроллерами HVAC (Bacnet MSTP и Modbus), большую часть времени кабель UTP отлично работает на коротких участках в условиях низкого уровня шума, но может иметь периодические и невероятно сложные для диагностики проблемы при длинных многоточечных соединениях с различным оборудованием и неправильным окончанием. Трудозатраты на поиск и устранение неисправностей RS485 могут быстро превысить стоимость использования правильного кабеля. Мой совет: с самого начала будьте осторожны и используйте правильный кабель и оконечную заделку или будьте готовы заменить кабель, если он окажется проблемой.