Я разрабатываю систему датчиков, в которой каждый датчик обменивается данными через RS485 MODBUS в среде с высокой плотностью. Каждая линия состоит из 18 датчиков, которые затем идут к шлюзу (Elfin EE11), который преобразует RS485 в Ethernet, который затем идет на сервер. Каждая линия имеет максимальное расстояние 30 м от последнего датчика до шлюза. Каждое ведомое устройство использует модуль RS485-TTL для связи с MCU. Каждое ведомое устройство работает при напряжении 5В и потребляет до 1А.
Я намерен использовать один и тот же кабель для подачи питания на каждый датчик. Этот кабель также будет проложен параллельно некоторым силовым кабелям с напряжением 240 В переменного тока, 30 А. В настоящее время я выбираю кабели CAT5e, которые будут передавать 48 В, как в системе PoE. Из-за того, что силовые кабели проложены параллельно, следует ли использовать кабели STP вместо UTP? Если бы я использовал STP, как правильно заземлить кабель?
Любая помощь будет высоко ценится. Заранее спасибо.
Вопрос 1) Выбор кабеля; UTP против STP; Заземление:
Стандарт Modbus требует экранированного кабеля, поэтому вы должны использовать STP.
Стандарт Modbus также требует, чтобы экран был подключен к защитному заземлению только на одном конце, чтобы ток не мог протекать между устройствами через экран кабеля. При наличии разъема экран кабеля должен быть соединен с корпусом разъема, чтобы он заземлялся через разъем.
Стандарт Modbus говорит, что провода для передачи данных должны быть 24 AWG или толще, но не тоньше.
Стандарт Modbus говорит, что кабели CAT5 рассчитаны только на длину до 600 метров, поэтому они не так хороши, как кабели, которые на самом деле рассчитаны на Modbus или RS-485, а дифференциальный импеданс кабелей CAT5 100 Ом может быть не так хорош, как у кабелей с более высокой импеданс.
Так что просто в качестве предупреждения, CAT5 может быть не лучшим выбором, поэтому имейте это в виду, когда вы решите использовать CAT5 вместо кабеля, предназначенного для RS-485 или Modbus. Так что, если не работает, меняйте кабель.
Вопрос 2) Кабельная разводка; Прекращение:
Да, в том, что вы предлагаете, есть определенная проблема. RS-485 или Modbus не просто работают с двумя проводами данных. Между устройствами также должна быть общая земля для сигналов данных. Стандарт Modbus требует наличия третьего провода для соединения общей земли для передачи данных между устройствами. Общая земля для шины данных предназначена для поддержания потенциала напряжения приемопередатчиков на одном и том же общем потенциале земли, поэтому по ней не должны протекать токи источника питания. Тем более, что вы собираетесь использовать импульсные источники питания, вам нужен отдельный провод питания и обратный провод питания, и чтобы они были разделены, это в основном означает изолированные источники питания или изолированные интерфейсы RS-485 на датчиках, чтобы ни один датчик не соединяет общую землю для данных с общей землей для питания.
Завершение определенно не относится к каждому сенсорному устройству. Стандарт Modbus предписывает, чтобы шины были оконечными, что в шине должно быть только два терминатора на обоих концах шины.
Плохая идея - запускать связь параллельно с сетью. Вы не хотите делать трансформатор .... экран или не экран. Его также называют электростатическим экраном, а не электромагнитным. Как заземлить кабель - у вас действительно есть только одна точка заземления, так как питание идет по кабелю.
Убедитесь, что у вас есть защита для кабеля питания 48 В - вы не хотите, чтобы неисправность вызвала пожар.
Вам нужно заделывать только концы кабеля, а не каждый датчик. В зависимости от скорости передачи данных, драйверов, кабеля и т. д. оконечная нагрузка может не понадобиться. Тем не менее, разумно предвидеть потребность.
Помимо A и B, вам нужно 0V. Не используйте для этого щит. Вам также необходимо учитывать падение напряжения при питании 48 В — рекомендуется использовать изолированные преобразователи постоянного тока в постоянный на каждом датчике.
Связь 48 В и RS485 - неудачный брак - большинство трансиверов 485 не оценят 48 вольт, подаваемых на шину. LTC1785 потерпит это. Могут быть и другие чипы, но средний 75176 или MAX485 сдохнет. Как Ethernet это терпит? Они используют трансформаторы и интеллектуальную защиту на конце блока питания.
Вы можете использовать выделенный кабель TP, например: UNITRONIC Li2YCY (TP) Вы не можете использовать топологию «звезда», а «сшиваете» устройства вместе одним кабелем.
следует ли использовать кабели STP вместо UTP?
Кабель TP имеет довольно толстый экран, поэтому не следует использовать UTP.
как правильно заземлить кабель?
Экран должен быть заземлен только в одной точке. Так как вы разрезаете кабель на секции, вы можете заземлить, например, только один кабель: исходящий, поэтому входящий заземляется на предыдущем устройстве или ведущем.
Нужно ли устанавливать согласующий резистор на каждое сенсорное устройство?
Только на обоих концах линии передачи, как показано на рисунке.
мммм
Только я