Интерфейс RS-485 что это? Как работает?

Одним из самых часто встречающихся стандартов физического уровня связи является RS-485 или, как его еще называют, EIA/TIA-485. Отличительной особенностью является ориентированная в оба направления сбалансированная линия обмена данными и поддержка полудуплексного и полнодуплексного интерфейса.

В России, как правило, используются двухпроводные схемы с полудуплексным интерфейсом, о них и поговорим подробнее.

• Основными преимуществами RS-485 являются: 
• большая протяженность информационной магистрали
• разветвленность магистрали (тип звезда)
• подключение большого количества конечных устройств к одной магистрали

Сколько устройств можно подключить к RS-485? 

На количестве устройств стоит остановиться подробнее. В идеальных условиях, при последовательном подключении и незначительной протяженности линии можно получать информацию от 500 устройств. На практике цифра скромнее. 
В нашем порфолио есть объекты (жилые дома), где в качестве устройств передачи данных используются однопортовые модемы IRZ ATM2-RS485 и к ним подключено, в среднем, по 180 счетчиков Меркурий.  

Исходя из практического опыта, рекомендуем придерживать правила: 130 устройств на 1 порт. 

Интерфейс RS-485 допускает создание разветвленной сети соединений, что позволяет передавать данные на дистанции до 1,2 км (максимальная длина линии). Для увеличения дистанции передачи можно использовать повторители.
Физически в процессе обмена данными используется одна пара скрученных проводов.

В основе работы интерфейса RS-485 заложен принцип дифференциальной (балансной) передачи данных. Один из проводов в паре передает изначальный сигнал, а второй его инверсную копию. Это приводит к разности потенциалов между двумя проводниками.

Двухпроводный RS-485 является полудуплексным интерфейсом, а четырехпроводный дуплексным. 

В двухпроводном для обмена данными используется одна пара проводников с разделением по времени. При значительных расстояниях возможно получение эффекта длинных линий, вызванное отражением сигнала от открытых концов линии передачи.

Для того, чтобы устранить этот эффект, как правило, ставится резистор, с номинальным сопротивлением соответствующим таковому показателю у линии (обычно используют 120 Ом). В том случае, если в сеть включен только один передатчик данных, и он располагается на конце линии, то для корректной работы будет вполне достаточно одного резистора, расположенного в другом конце.

Исходя из вышеизложенного, для улучшения качества связи Интерфейса RS-485 в разветвленных системах АСКУЭ используются два решения: 

1. Установка усилителей или повторителей интерфейсов. 

2. Установка в линию резисторов сопротивлением 120 Ом

Никогда не знаешь, какое решение в конкретном случае сработает лучше, как правило начинаем с монтажа сопротивления в конце линии RS-485 (CAN). 

Четырехпроводный полнодуплексных RS485 имеет ряд преимуществ, но широкого распространения в РФ не получил и поддерживается всего лишь несколькими производителями оборудования, например Эльстер Метроника (счетчики серии А1800 и УСПД RTU) и Телтоника.

И не стоит забывать про качественный монтаж с использованием многопровочных кабелей и качественных соединителей. Никакой витой пары в системах АСКУЭ!!! 

Например, при монтаже системы АСКУЭ в многоквартирных домах мы используем кабель КСПЭВГ 4х0.35мм, а в качестве соединителей клемники Wago 3х0,08-2,5мм.