Проектирование изоляции интерфейса связи RS-485
RS-485 - это широко используемый стандарт шины физического уровня в промышленности и приборостроении. Его основное преимущество - возможность многоточечной двунаправленной связи по одной витой паре проводов. Он отличается подавлением помех, скоростью передачи, расстоянием связи и надежностью, что делает его особенно подходящим для шумных сред или сценариев передачи данных на большие расстояния.
Однако передача данных на большие расстояния подвержена влиянию помех от контуров заземления и переходных напряжений. Поэтому очень важно разработать изоляцию. Для этого есть три основные причины:
1. Обеспечение безопасности оборудования и персонала
RS-485 используется для связи между устройствами. Если в подключенных устройствах используются неизолированные понижающие RC-преобразователи (например, 220 В - 12 В), или если изоляция высоковольтного оборудования повреждена, в результате чего шина оказывается под напряжением, это напрямую угрожает безопасности оборудования и личной безопасности операторов.
II. Предотвращение аномалий удаленного приема (эффект разности потенциалов)
В практических приложениях расстояния связи могут достигать тысяч метров. Каждый узел часто напрямую заземляется в качестве ответной земли сигнала. Однако земля не является идеальным потенциалом "0" и имеет импеданс. Когда через землю протекает большой ток, между различными узлами возникает разность потенциалов, что приводит к аномальному приему удаленного сигнала.
III. Предотвращение аномалий данных и повреждения устройства (эффект "петли заземления")
Если заземления каждого узла напрямую соединены проводами, образуется огромная петля заземления. Эта "петля-антенна" будет индуцировать изменяющиеся магнитные поля от линий электропередачи переменного тока и крупных двигателей, создавая наведенные токи до сотен ампер. Она также может улавливать переходные помехи, такие как скачки напряжения, удары молнии и высокочастотные шумы, что в конечном итоге приведет к нарушениям связи или даже повреждению устройства.
Исходя из основных требований к конструкции изоляции, описанных выше, ситуации, в которых RS-485 не требует изоляции, можно свести к трем пунктам:
1. Убедитесь, что подключенное оборудование не подвержено высоковольтному риску и не имеет возможности высоковольтного короткого замыкания;
2. Расстояние между проводами RS-485 не должно превышать 100 метров;
3. Убедитесь, что на объекте нет сильных магнитных полей, высоковольтного оборудования или мощного оборудования, чтобы избежать соответствующих помех.
Компания Wuxi Zhongyi Smart Technology Co., Ltd. специализируется на разработке и производстве интеллектуальных счетчиков воды, счетчиков энергии, счетчиков газа, охватывая более 90 стран по всему миру. Если вас интересуют интеллектуальные счетчики воды, счетчики электроэнергии и газовые счетчики, пожалуйста, свяжитесь с Zhongyi Smart!
