Сигнал заземления RS 485 и шасси

У меня есть экранированная витая пара, идущая от одного устройства, опрашивающая несколько устройств в петле RS 485. Условия:

  1. Устройства подключены параллельно, как и должно быть.
  2. Нагрузочные резисторы на месте, как и должно быть.
  3. Коммуникации полудуплексные.
  4. Нет провода GND, идущего с линиями передачи данных витой пары.
  5. Экран подключается к заземлению шасси на различных устройствах в петле, а не на «ведущем» конце — без контуров заземления.
  6. Сигнальная земля подключается к земле шасси в устройствах с конденсаторами 1 нФ 500 В.
  7. Приемопередатчик во всех «ведомых» устройствах изолирован по питанию (гальванически) и сигналам (оптопара).
  8. Данные передаются с относительно низкой скоростью передачи данных 19,2 Кбит/с. Общая длина петли 485 составляет менее 500 м.

Проблема: взрываются "ведомые" устройства - видимого взрыва компонентов нет, но трансиверы через какое-то время выходят из строя. Выявленные вероятные причины - это импульсы, вводимые в экран - я занимаюсь этим; и синфазный шум, связанный с линиями данных, которые превышают допустимые уровни напряжения 15 В.

Для последнего я планирую добавить несколько стабилитронов, чтобы ограничить уровни напряжения на выводах приемопередатчика от внешнего соединения. Поскольку у нас нет сигнальной земли с линиями данных (которая должна быть эталоном для стабилитронов, поэтому все три (Tx+, Tx- и SGND) могут плавать, можно ли подключить стабилитроны к заземлению шасси с некоторым током? Ограничительные резисторы?Заземление шасси было проверено и оказалось довольно стабильным и с низким потенциалом.Это единственное заземление для приемников, и все внутренние заземления подключены к нему через колпачки.

Нижняя линия:

  1. Сработает ли подключение стабилитронов к заземлению шасси и спасет ли линии передачи данных от опасного напряжения?
  2. Будет ли эта схема мешать целостности данных?
  3. Или стабилитроны должны быть подключены к SGND (внутри системы)?
  4. Должны ли SGND и заземление шасси быть соединены с крышками 1 нФ, или я должен удалить это соединение, чтобы SGND свободно плавал?

Извините за длинный вопрос, пожалуйста, дайте мне знать, если вам нужны какие-либо подробности, хотя обмен схемами будет невозможен.

5. и 6. скорее всего проблема. Поскольку вы используете полностью изолированные приемопередатчики (и это здорово), основной GND должен быть подключен к изолированному сигналу GND на подчиненных устройствах. Не подключайте сигнал GND к шасси/земле ведомых устройств.

Ответы (3)

Мне кажется проблема с синфазным напряжением. Несмотря на дифференциальную сигнализацию, ему все же требуется общий GND.

автобус rs485
( источник )

Замените конденсатор 1nf 500v перемычкой. Или проведите сигнальную землю ко всем узлам.
Экран все еще остается подключенным к земле.

Экран подключается к заземлению шасси на различных устройствах в петле, а не на «ведущем» конце — без контуров заземления.

Это может вызвать проблемы с контуром заземления.

Сработает ли подключение стабилитронов к заземлению шасси и спасет ли линии передачи данных от опасного напряжения?

Как правило, приемопередатчики RS-485 могут быть защищены диодами TVS .
Для шины CAN популярен NUP2105. Вы подключаете это к линии передачи данных и сигнальной земле. Не земля, трансивер не соединен с землей, так как они гальванически развязаны.

*земля, как в сети заземления.

Я нашел этот проектный документ RS-485 от TI , который может представлять интерес. (slla272c)

Спасибо за ответ. Некоторые комментарии: 1. Экран необходимо заземлить по всей длине. Возможно, подключение его к мастеру (в какой-то момент), а не ко всем устройствам, уменьшит проблемы с контуром заземления, но я меньше беспокоюсь об этом по двум причинам: A. Это заземление экрана, и контуры заземления будут минимально беспокоить данные. линии, B. заземление экрана - это заземление, распределенное по большим толстым шинам - разность потенциалов маловероятна. Это может случиться, без сомнения. Мое обоснование - GND на ведущем невелик - поэтому лучше соедините ведомых с твердой землей.
Я согласен с вашими рекомендациями по диодам TVS - скоро реализую их, чтобы посмотреть, помогут ли они. Стабилитроны предназначены для привязки напряжения к возможностям входных контактов.

Добавьте резисторы 100 Ом на обоих путях. Добавьте диоды Зенера. Резисторы должны ограничивать токи.

Стабилитроны включатся достаточно быстро?

Это плохой совет, и он повлияет на целостность сигнала.
Привет, Jeroen3, не могли бы вы пояснить в нескольких предложениях, что токоограничивающие резисторы со стабилитронами (пробой намного выше напряжения данных) повлияют на целостность данных? Спасибо...

вы должны использовать более быстрое решение, такое как диоды для подавления переходных напряжений (TVS) вместо стабилитрона,

http://uk.farnell.com/bourns/rs-485evalboard1/eval-board-for-rs485-port-protectn/dp/1871188

Сигнал заземления RS 485 и шасси
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v