Niestabilna komunikacja w RS-485: terminatory, rezystory i przyczyny problemów?

Thu Oct 10, 2013 8:19 am   

Powitanko,


Potwierdzam doswiadczenia kolegi, tez z kontrola dostepu.
Terminatory przy koncach linii stosujemy bardzo rzadko, praktycznie
tylko przy kilkuset metrowych instalacjach. Uklad jest na MAX485, ma po
1 oporniku 68 Ohm na A i B. Znana mi jest instalacja, ktora chodzi na
prawie 4 km, roznymi kablami m.in. pod woda 9600 bps w half-duplexie 2
przewodowym. Jedyny warunek, to roznica potencjalow mas nie moze
przekraczac 50v.
Inny producent (polski) wymaga, by owszem, byla skretka, ale 1 zyla ze
skretki do linii transmisji, druga do masy i tak 4 razy (4 - przewodowa
+ 4 masy). Nie wiem jaka predkosc transmisji, ani na jakiej kosci.
W kazdym razie przy 10m predkosc transmisji musialaby byc "radiowa",
zeby odbicie zaczelo sie liczyc. Ja bym te terminatory wywalil i w
szereg z liniami dal te ok. 60 Ohm.

Pozdroofka,
Pawel Chorzempa
--
"-Tato, po czym poznać małą szkodliwość społeczną?
-Po wielkiej szkodzie prywatnej" (kopyrajt: S. Mrożek)
******* >>> !!! UWAGA: ODPOWIADAM TYLKO NA MAILE:
moje imie.(kropka)nazwisko, ten_smieszny_znaczek, gmail.com

Thu Oct 10, 2013 5:42 pm   

Użytkownik "Mario" <mariuszd@w.pl> napisał w wiadomości
news:l34pfp$k0$1@mx1.internetia.pl...


Gdy zaczynaliśmy z RS485 mieliśmy taki przypadek (nie udało się tego
zmierzyć - jedynie logika sugeruje, że tak to się (mogło) dziać):
A nadaje coś do B i kończy.
Na linii robi się A=2.5V, B=2.5V, A-B=0.
Odbiornik (ten konkretny scalak) w A widzi to jako 1 (bo nie jest
zdefiniowany stan dla A=B).
Potencjały na A i B stopniowo spadają do 0 (pojemność kabla do GND i
rezystancja wejściowa scalaków).
Gdy po iluś us na przykład A=B=1V (lub spadają nierówno) odbiornik w A widzi
0 (bo nie jest zdefiniowany stan dla A=B i może zależeć od common mode).
Odbiornik w A widzi bit startu i bajt samych zer bez bitu stopu. Po
odebraniu takiego bajtu pominie go i dalej czeka na odpowiedź.
Pech polegał na tym, że B (po przetworzeniu zadania) zaczynało (prawie
zawsze) odpowiadać w trakcie tego bajtu. Jedna na kilkadziesiąt prób się
udawała. Objaw był taki, że reakcja urządzeń na zdarzenie zamiast następować
w niezauważalnym czasie następowała po kilku s.
Nie udało się nic pomierzyć - jakiekolwiek podłączenie się do linii
oscyloskopem natychmiast usuwało problem. Nie mieliśmy też wtedy jeszcze
oscyloskopu cyfrowego - może dało by się coś wyczaić na wyjściu odbiornika w
A. Jakakolwiek zmiana konfiguracji (dodatkowe urządzenie na linii) też
usuwało problem. Wymiana dowolnego ze scalaków RS485 rozwiązywało problem.
Problem pojawiał się mniej więcej raz na kilkanaście zestawów urządzeń.
Zaczęliśmy stosować wyłącznie scalaki z fail-save (również dla zwarcia
linii) i problem już nigdy się nie pojawił.
Jak nie masz wpływu na scalaki to musisz rozciągnąć A-B>0.2V rezystorami.
Jak linia nie musi być zakończona to można to zrobić bardzo delikatnie
(nawet po 100k).
Można też zakończyć linię szeregowym RC i rozciągnięcie też delikatne.
Albo siłowo 2k-100om-2k (czy coś koło tego).
Zawsze wymagany jest dostęp do zasilania - nie piszesz czy masz.
Mam też inny pomysł, ale to zależy od prędkości komunikacji, której nie
znamy. Może zwiększenie pojemności kabla między A-B rozwiązało by problem -
czyli kondensator zamiast rezystora terminalowego (tak samo zadziała
zakończenie szeregowym RC z odpowiednio dużym C). Każdy kończy nadawanie
1-ką. Jeśli kondensator utrzyma ją aż do wejścia na linię kolejnego
urządzenia problemu nie będzie.
To wszystko przy założeniu, że źródłem problemu jest brak fail-save a uważam
to za najbardziej prawdopodobną przyczynę.
P.G.

Thu Oct 10, 2013 6:05 pm   

Hello Piotr,

Thursday, October 10, 2013, 7:42:39 PM, you wrote:


[...]


Tak mi się skojarzyło, jak dawno temu, w ramach sprawdzania
możliwości, zrobiłem interfejs do Spectrum obsługujący dalekopis.
I to z wyjścia... audio. Miał jedną wadę - dopóki nie przesłało się
choć jednego znaku, cały czas był bit startu. Na wejściu interfejsu
był tylko jFET (teraz już nie pamiętam, czy 2SK41E czy BF245) i diody
zabezpieczające - bez jakiegokolwiek rezystora do masy. Tranzystorem
wykonawczym był bodaj BF257, do tego zasilacz 24V i rezystor
ustalający prąd pracy na 40mA. Po wysłaniu jednego znaku ładunek na
kondensatorze sprzęgającym trzymał przez jakieś pół godziny.

Napisałem do tego driver, bazujący na fakcie, że w Spectrum było
przerwanie wywoływane co 20ms - w Basicu odpowiadało to PAUSE 1 a w
asemblerze po prostu HALT. Driver asemblerowy obsługiwał bezpośrednio
polecenia LPRINT i LLIST, a wersja w Basicu również działała podobnie
ale z wywołania GOSUB. Program w Basicu potrafił sam się wylistować na
dalekopisie :)


--
Best regards,
RoMan
Nowa strona: http://www.elektronika.squadack.com (w budowie!)

Thu Oct 10, 2013 7:56 pm   

Przy 10m długości żadna terminacja pomiędzy D+ i D- nie jest potrzebna.
Natomiast NIEZBĘDNE jest wsadzenie 1k pomiedzy +5V a D+ oraz D- i masę
mastera oczywiście przy wyjściu mastera.
Na 99% pomoże jak ręką odjął.

Thu Oct 10, 2013 8:09 pm   

W dniu 2013-10-10 21:56, zapinio pisze:

Z drugiej strony, to podobne elektrycznie magistrale jak Profibus czy
CAN bez obustronnej terminacji nie pociągną nawet na 5 metrach.
Jeszcze jest pytanie jaka jest prędkość transmisji. Dla 1Mbit/s
niezaterminowane 10 m może być problemem.

--
pozdrawiam
MD

Thu Oct 10, 2013 8:20 pm   

Użytkownik "Pawel O'Pajak" <opajak@interia.pl> napisał w wiadomości
news:l35nur$9mj$1@usenet.news.interia.pl...

Terminacja zależy od wymagań systemu. Kontroler Kantech bez terminacji nie
chciał mi działać na 10 metrach, tylko czasem był w stanie coś odebrać. Po
założeniu terminatora - pełna sprawność.
System Roger - odporny na wszystko, nie mam pomysłu jak mu zakłócić
transmisję.


Jaki to system?

--
Pozdrawiam,

yabba

Thu Oct 10, 2013 8:32 pm   

Dnia Thu, 10 Oct 2013 00:40:28 +0200, Mirek napisał(a):

No wlasnie - jaka predkosc transmisji ?

Bo 1Mb/s to jest jakies 200m w kablu, a teraz policzyc amplitude
odbicia i sprawdzic tlumiennosc kabla na tych 200m ...

J.

Thu Oct 10, 2013 9:24 pm   

W dniu 2013-10-09 21:53, Lisciasty pisze:

użył FTP/STP ethernetowego i losowo wybranych dwóch drutów z ośmiu, bez
patrzenia co z czym jest parami?


--
| Bartłomiej Kuźniewski
| sibi@drut.org GG:23319 tel +48 696455098 http://drut.org/
| http://www.allegro.pl/show_user_auctions.php?uid=338173

Fri Oct 11, 2013 9:14 am   

Użytkownik "yabba" <g.kwiatkowski@aster_wytnij_city.net> napisał w
wiadomości news:52570e56$0$14832$65785112@news.neostrada.pl...

mojego maila dojdziecie co za system).
Wytłumaczę się:
Połowa kwietnia 2004 - nagle się dowiaduję, że inaczej rozumiem wprowadzenie
produktu na rynek niż to rozumieją dyrektywy (myślałem, że wszystkie już
wprowadzone produkty będziemy mogli dalej sprzedawać).
1 maj 2004 - aby nie łamać prawa wstrzymujemy produkcję wszystkich naszych
wyrobów (kilkadziesiąt typów), wszystkie gotowe złomujemy i na gwałt
opracowujemy nową wersję systemu. Wiadomo, że do uzyskania z tego pierwszych
przychodów musi minąć co najmniej kilka miesięcy - nie mamy pewności czy
przetrwamy tak długo.
Duże odległości (1200m) postanawiamy zamiast dotychczasowymi pętlami
prądowymi (4800) pokonać RS485 (57600). Przepustowość już nas bolała i przy
okazji chcieliśmy to załatwić.
System musiał (koniecznie, bezwzględnie !!!) przejść badania EMC za
pierwszym razem.
Zatem EMC=priorytet.
Wszelkie opisy RS485 podają, że powinien być specjalny kabel 120om z trzecim
powrotnym przewodem - aby prądy CM generowane przez nadajnik RS485 (są na
prawdę większe niż można by się spodziewać) wracały tym trzecim przewodem a
nie przez ziemię tworząc obwód o dużej powierzchni emitujący zakłócenia.
Wiadomo, że instalatorzy będą woleli używać wszędzie dostępnego kabla
ethernet (para = 100om) niż jakiegoś dziwoląga RS485.
Nie wymagamy wspólnego zasilania naszych urządzeń (interfejsy RS485 mają
izolację 4kV), ani co najmniej łączenia minusów zasilaczy razem - takie
połączenie dla zasilaczy umieszczonych w budynkach oddalonych od siebie o
1km mogło by się źle skończyć w czasie najbliższej burzy. Dlatego musimy
zapewnić (boimy się nie zapewnić i mieć problemy EMC) ten przewód powrotny w
magistrali RS485.
Wygląda że są dwa rozwiązania: A i B w jednej parze, druga para = przewód
powrotny, albo A i B po jednym drucie w każdej parze.
Wykonałem pomiary impedancji kabla w tym drugim wariancie i wyszło mi między
A i B coś koło 130om. Większe oporniki zakańczające linii to mniejsze spadki
napięcia na rezystancji przewodów to większy zasięg a na tym nam zależało.
To nie jest całkiem wydumana potrzeba - zdarzyło się, że ktoś zrobił
magistralę naszego systemu o długości 2km i mu coś nie za bardzo działało.
Ponieważ tak czy siak kabel dwuparowy potrzebny - wybrałem to drugie
rozwiązanie.
Roger o ile się nie mylę ma wszystkie urządzenia pracujące na magistrali
RS485 połączone do wspólnego minusa zasilania co oznacza że ten minus jest
przewodem powrotnym dla zakłóceń CM. Znów o ile się nie mylę ma prędkość
transmisji 9600.
Przy prędkości 9600 w czasie trwania bitu sygnał pokona w kablu około
2E8*104us=21km. Po połowie bitu musi być stabilny - w tym czasie pokona
10,5km. Przy braku zakończeń po 3 odbiciach już jest mniej więcej stan
stabilny. Przy kablu 1.2km sygnał musi pokonać 7.2 km aby się 3 razy
poodbijał - zdąży w pół bitu - zakończenia praktycznie niepotrzebne.
Przy 57600 pół bitu odpowiada 1,7km - przy kablu 1,2km sygnał nie powinien
się ani razu odbijać - bezodbiciowe zakończenie linii niezbędne.

Dlaczego taka duża prędkość.
Naszym założeniem jest, że jeśli ktoś zrobi na przykład 30 drzwi w korytarzu
na jednej szynie RS485 i do wszystkich drzwi na raz podejdą ludzie to nie
powinni oni zauważyć żadnego opóźnienia.
Można dyskutować, czy to założenie ma sens, ale w tej instalacji co
wspominałem o 2km na jednej szynie były wejścia do wielu pokoi na kolejnych
piętrach budynku (jedna szyna przez wszystkie piętra). Dopuszczamy do 100
urządzeń na szynie. System nie powinien utrudniać ludziom życia - powinien
reagować natychmiast. Dawno, dawno temu (okolice 2000) widziałem na jakichś
targach zamek na 2000 kart, który gwarantował, że zareaguje najdalej w 2s na
dobrą kartę. W tym samym czasie nasze urządzenia na wyszukanie karty wśród
10 tysięcy kart potrzebowały OIDP coś koło 50ms (8 bitowy Atmel, a karty w
zewnętrznym Flashu szeregowym).
P.G.

Fri Oct 11, 2013 9:20 am   

Powitanko,


Micromade
http://www.bibinet.pl/bibik12

Pozdroofka,
Pawel Chorzempa
--
"-Tato, po czym poznać małą szkodliwość społeczną?
-Po wielkiej szkodzie prywatnej" (kopyrajt: S. Mrożek)
******* >>> !!! UWAGA: ODPOWIADAM TYLKO NA MAILE:
moje imie.(kropka)nazwisko, ten_smieszny_znaczek, gmail.com

Fri Oct 11, 2013 10:09 am   

Użytkownik "Pawel O'Pajak" <opajak@interia.pl> napisał w wiadomości
news:l38fsp$4lu$1@usenet.news.interia.pl...


U nas jest A+GND i B+GND = dwie pary a nie cztery.
Przed chwilą opisałem skąd to się wzięło.

Teraz już wiem (w 2004 nie wiedziałem) jak zrobić RS485 parą bez przewodu
powrotnego dla zakłóceń CM.
W izolowanym RS mamy dwa źródła zakłóceń (przetwarzanie DC/DC i driver
RS485).
Mała pojemność izolacji sygnałów i DC/DC powoduje, że zakłócenia z drivera
są nieistotne.
Niestety aby zablokować zakłócenia DC/DC (które są zbyt blisko limitu, aby
ryzykować płacenie za kolejne badania w laboratorium) najlepiej zbocznikować
izolację dużym kondensatorem - np. 1nF. Zakłócenia z DC/DC są tłumione ale
zakłócenia z drivera robią się istotne (bo przez ten 1nF mają solidne
odniesienie do GND).
Według kart katalogowych typowych driverów stan CM między 1 a 0 może się
różnić o 200mV. Z norm wychodzi, że od 150kHz w górę coś koło 7mV jest już
za dużo (między 150 a 500 jest pochyło w dół i już nie pamiętam, czy te 7mV
to przy 150 czy 500). Więc albo mała prędkość transmisji aby harmoniczne
sięgające 150kHz były już małe, albo trzeba to tłumić.
W praktyce większym źródłem zakłóceń jest to, że w czasie przełączania jedna
linia zmienia stan (nie linia A czy B tylko ta która zmienia stan w daną
stronę) szybciej niż druga. W sygnale CM na wyjściu są piki rzędu 1.5V
Przy prędkości 57600 te piki występują z maksymalną częstotliwością 57600 no
i już jej 3 harmoniczna trafia w zakres mierzony w ramach pomiarów EMC.
W bibi-K12 nie ma tego kondensatora 1nF o którym tu pisałem. Jest DC/DC o
dużej symetrii (MAX845) i trafo 4kV o bardzo małej pojemności 4pF.
Zakłócenia od DC/DC jakieś 10dB poniżej normy, a od drivera nieistotne (bo
mała pojemność (razem 7pF) do GND). Jak w innym urządzeniu dałem gotowe
DC/DC (bo kosztuje tyle co tam samo trafo) to mi wyszło, że kondensator
powinien być no i zakłócenia z drivera robią się w zasadzie równe limitom -
dla jako takiego zapasu trzeba dławik CM.
P.G.

Tue Oct 15, 2013 5:16 pm   

Użytkownik "Lisciasty" <lisciasty@post.pl> napisał w wiadomości
news:163b2311-4d41-4040-b088-606e7f887a9b@googlegroups.com...
Witam,

3 urządzenia spięte razem, master i 2 slave'y. Przewód to skrętka
ekranowana, przy masterze jest tylko wtyczka wpięta w port (RJ45, plastikowe
gniazdo). Przewód idzie do pierwszego slave'a, tam we wtyczce d-sub15 jest
rozdzielenie na drugie urządzenie, gdzie w takiej samej wtyczce są
dolutowane 2 rezystory 220 omowe.
Przewód jest długości 8-10m. Czasem komunikacja działa dobrze, czasem
wysypuje się co jakiś czas, na kilka-kilkadziesiąt sekund, po czym wraca.
Cudowanie z ekranami nic nie daje. Wszystkie urządzenia zasilone z tego
samego zasilania 24V.
Co można zrobić, żeby to zaczęło normalnie działać? Czy warto by zrobić po
obu stronach przewodu terminatory po 120 omów? Czy może zmniejszyć/zwiększyć
rezystancję tego co jest w tej chwili? A może jakiś inny pomysł... Dostępu
do softu tych urządzeń nie ma, nie wiem jakie tam parametry tego są, wiem
tyle że rs-485 i modbus. Aha, ekran jest tylko jeden, tzn. poszczególne pary
skrętki nie są osobno ekranowane.
Hilfe!

L.
czesc.
terminatory moze jest to przyczyna i rozwiązanie.
Moze urzadzenia są zrobione niestarannie i nadają
na nieznacznie sie różniących szybkosciach bitowych,
widzałem takie coś i objawy były podobne, w zasadzie działało
ale jak byly jakieś zakłócenia lub jedno z urzadzeń zmarzło i
dodatkowo włączony falownik w okolicy
to przestawało bez zadnego powodu. (tzn. sygnał na oscyloskopie nie
wygladał na pierwszy rzut oka na tyle zle do czsu az sei nie
zmierzyło czasu trwania bitu) RS485 jest dość
odporny na brak terminacji i na niewłaściwą terminację (moze
z wyjatkiem profibusa na 10M)
ale to tylko takie dywagacje w powietrzu....
michał m.

Tue Oct 15, 2013 8:43 pm   

Dziękuję wszystkim za rady, w tym tygodniu będę wdrażał co się da, chwilowo złom jest jeszcze niezasilony i szykuję wszystko. Dam znać co z tym wyszło, zajrzę w bebechy jakie tam układy są do komunikacji itp.

L.