Читал доку. Вопросов не убавилось, а наоборот.

Вопрос #1. Случай редко рассматриваемый: ВСЕ устройства сети гальванически развязаны (оптроны + DC/DC конверторы). Я в непонятках, куда в этом случае подключать экран кабеля.

Вопрос #2. Экран кабеля и дренажный провод. Имеются разночтения. Одни рекомендуют использовать экран как дренажный провод, другие - категорически этого делать не рекомендуют. Хорошо, я пущу дренажный провод отдельно, тогда что делать с экраном (вопрос #1).

Вопрос #3. Это вообще финиш. По тому же кабелю (витая пара 5 категории, возможно экранированная) планирую пускать питание на удаленные датчики, так как своего питания у них нет. Потенциал минусового провода ("общий" для всей сети) на дальнем конце под нагрузкой может прилично уехать и выйти за допустимый предел 7\12V. Что с этим делать? Выходит что минус питания не получится использовать как дренажный провод. Как с этим бороться я вообще не представляю.

По моему скромному мнению, Вы немного не с того начали. RS 485 сам по себе - пустой звук и ничего более. Он имеет некую ценность лишь в сочетании с протоколом второго уровня и с поддержкой седьмого уровня/
На мой взгляд, сначала надо определиться со вторым уровнем, а лишь потом переходить к первому.

Ну во первых, RS485 всего лишь первый уровень модели OSI, одной из важнейших особенностью которого является передача данных на достаточно большое расстояние (по спецификации на 1200 метров лупит).
К тому-же, в данном контексте обсуждается именно физический уровень (о протоколе речи и не шло).


Здесь неплохо освещен ваш вопрос
http://masters.donntu.edu.ua/2004/fema/kvi...ibrary/art7.htm

Ну. не всегда на 1200 м, а только при определенных скоростях и соответствующем кабеле, а так же терминаторах и разветвителях и прочей ерунде.


А жаль...
На мой взгляд изобретать свой протокол по нынешним временам просто глупо. А если ориентироваться на существующие протоколы с применением RS485, типа Profibus, Modbus или DCOM, скажем, то в спецификациях на эти протоколы подробно описан и первый уровень со всеми необходимыми причиндалами. Вот и выходит, что начинать надо как минимум со второго уровня, а лучше с седьмого, поскольку именно его проще сопоставить с конкретной решаемой задачей.

Экран кабеля подключается на заземление с одного конца линии.
С другого конца линии можно его также подключить на заземление, но через газовый разрядник.
Смысл экрана - защита от наведенных помех, обусловленных грозовыми разрядами или
коммутационными процессами в высоковольтных линиях.


Дренажный провод, скорее всего имеется ввиду общий провод, уравнивающий нулевые потенциалы
на приемопередатчиках. Отдельной жилой внутри экранированного кабеля.


Сделать на питание два отдельных провода. Дренажный провод можно подключить к локальному
общему через резистор 50-100 Ом. Но тут нужно все же рисовать схему и расчитывать.
Можно попробовать сделать развязанное питание от DC-DC, тогда уравнивающий потенциалы
проводник не будет гальванически связан с питающими жилами кабеля.




Каждый уровень имеет свою ценность и проектироваться должен согласно определенным правилам.
Заданы вполне нормальные вопросы, постановка которых никак не изменится, даже если сначала
определить второй уроень, а уж тем более седьмой.

Это согласно доке.
У меня линия будет гальванически развязана от всего. Дело в том, что мастер сети должен обслуживать N портов RS-485, кабели от которых будут протянуты в разных направлениях. Я предполагаю что N многосотметровых антенн наловит сотни вольт наводок. В мастере хорошего заземления не ожидается - монтировать систему будут уроды (практически таджики). В датчиках подключаемых к RS-485 своего питания нет, с заземлением - туманно (может находиться под произвольным потенциалом). Исходя из отсутствия надежного заземления в мастере я хочу сделать полностью изолированные каналы RS-485. Для сброса статики и защиты от пробоя оптронов можно поставить резистор 1М и разрядник на защитную землю мастера.


Да.


Я планирую сделать так: в мастере для каждого порта RS-485 свой DC/DC конвертор который выдает +24V (изолированное питание), в датчиках тоже DC/DC конвертор
делает из этих 24V питание для датчика. Все приемопередатчики RS-485 изолированы
оптронами и питаются от изолированного питания. Общий изолированного питания (-24V) является одновременно и проводом уравнивающим нулевые потенциалы. Проблема
с уходом потенциала нуля на дальнем конце под нагрузкой (7V - вполне может
потеряться).

Вообще, RS485 предполагает шину. Отводы не должны иметь сколь-либо значительную длину.
Если у вас звезда, то поставьте по отдельному драйверу на каждый сегмент.
Иначе согласовать такую кабельную систему будет очень не просто.


А как вы напишите в инстуркуции по монтажу, так и замонтируют.
Иначе, если требования монтажа выполнены не будут, то к вам и вопросов нет.


Что за защитная земля мастера?



Да, нужно считать возможное падение на проводе.

Именно так и планируется. Отдельные драйверы и DC/DC конверторы на каждый отвод, т.е. звезда - это только логическая топология, физически - N отдельных гальванически развязанных шин.


"таждикский" монтаж входит в ТЗ. Не выполнено ТЗ - штрафные санкции.


Это то, что "таджики" присобачат к мастеру сети в качестве "заземления". Они это "заземление" могут кинуть куда заблагорассудится, включая фазу. Я не знаю, как это назвать, поскольку нормальным заземлением это считать нельзя.


Это ясно. Непонятно как бороться с падением напряжения на общем проводе.

Ваша задача не имеет решения, поскольку вы доводите ситуацию до абсурда.
Нельзя сделать систему, которая гарантированно будет работать, если неизвестно, как она будет
смонтирована. Почему вы не предусматриваете ситуацию, что вам на вход источника дадут 380В
если вместо заземления могут подвести фазу?
В общем, будут еще конкртеные вопросы по технике, спрашивайте.



Сделайте отдельные питающие 2 жилы, от них DC-DC, на другой стороне DC-DC драйвер RS-485,
общий всех драйверов объедините отдельной жилой. В этом случае падение на питающих проводах
вас волновать уже не будут.

Согласен. То что написал - просто характеристика квалификации монтажников, а также отношение заказчика к системе. Давайте считаить что они подведут ноль со щитка. С этим они справятся (после тумаков), большего требовать бессмысленно.

Я накидал схемку, попробую приаттачить.

[attachment=11407:attachment]

Это конечно не совсем заземление.



По правой части схемы.
У вас питание датчика сделано от DC-DC. Если датчик больше ни с чем не связан, то какой в
этом смысл? Тем более вы в этом варианте не избавляетесь от основного недостатка, когда
на проводнике GND-485 у вас на кабеле будет падение напряжения.
Из чего вы сделали вывод, что оно будет больше 7В?
Вам нужно просто посчитать ток, потребляемый датчиком, вычислить падение на жиле кабеля
GND-485 и посмотреть, укладыватесь ли вы в спецификацию драйверов RS485 (по моему так).
Если окажется что не укладыватесь, тогда датчик имеет смысл запитывать напрямую с кабеля,
а от DC-DC питать драйвер RS485, тогда для уравнивания общих потенциалов на драйверах RS485
использовать отдельную жилу в кабеле. Ток по ней уже течь практически не будет, и падения
соответсвенно не будет тоже.

Экран на правом конце подключить непосредственно на заземление (или на левом, а на правом через
разрядник, без разницы). В этом случае R2 не нужен совсем. R1 тем более уберите, какую функцию
он выполеняет - не понятно.

Покажите элементы защиты драйвера. Не совсем понятно, что имеется ввиду и как они будут
подключены.

Драйвера у вас запитаны от 24В, но я думаю это условно показано?

Если провод GND-485 сделать потолще (или несколько вместе), то и падение напряжения на нем будет поменьше, а это и требуется. 7В это уже достаточно много, неужели датчик потребляет так много тока?

Датчик находится под неопределенным потенциалом в зависимости от места установки. Нормально - болтается в воздухе, но это в теории. На шине подключено несколько датчиков. Если я не сделаю гальваническую развязку в датчиках, то между ними может гулять ток в Z ампер.


Я расчитываю на худший случай для самого дальнего датчика на шине с учетом ухудшения контакта в разъемах, эксплуатироваться система будет в неотапливаемом помещении, а часть датчиков может находиться на открытом воздухе.



Экран на левом конце на мой взгляд нельзя соединять с заземлением. Левый конец конец - мастер являетсмя центром звезды, к нему полключено несколько лучей RS-485. При ненадежном заземлении некуда отводить помеху, следовательно помеха пришедшая по одному из лучей будет воздействовать на всю сеть. Такое недопустимо, требование ТЗ: при полном выходе из строя одного луча остальные должны нормально функционировать. При наличии хорошего заземления у мастера все гораздо проще: все экраны заземляются, гальваническая развязка в мастере не делаются вовсе.
На правом конце (датчик) для защиты оптронов от выскоковольных выбросов можно поставить разрядник, скорее всего с этой целью разрядники придется поставить по все устройства.


Двунаправленные стабилитроны или TVS-диоды в количестве 3 штуки: 2 от каждого входа драйвера RS-484 на GND-485 и один - между входами RS-485. На входе самовосстанавливающиеся предохранители.
[attachment=11415:attachment]


конечно условно чтобы не загромождать схему.

Изменится и достаточно сильно. К примеру, стандарт на Profibus и стандарт на Modbus имеют достаточные отличия в части описания первого уровня протокола (RS485). К стати, там описываются даже разъемы, не говоря уже о способах разводки земли, гальванической развязке и питания по шине. Схемы там тоже присутствуют.
Поэтому меня и удивили вопросы именно по первому уровню. Их легко можно решить, ознакомившись с одним из существующих стандартов.
Поэтому я и посоветовал начать с готового решения, а не изобретать очередной "велосипед". Тем более, что все возможные девайсы в этой области уже давно сделаны.

В каком конкртено документе по modbus специфицируется физический уровень?
Modbus_over_serial_line?
Там общие фразы, примеры схем, не более.
Вопросы экранирования кабеля, гальванической развязки приемопередатчиков там
не рассматриваются. И необходимость этого - вопрос конкретных условий эксплуатации и
размещения оборудования.


Конкретно, укажите именно стандарт, который именно специфицирует то, о чем вы говорите.


Чего тогда мы работаем, давайте будем дилерами и дистрибьюторами.



Ухудшение контакта в разъеме - это сильно. У вас есть параметр, характиризующий ухудшение?


Экран кабеля напрямую с заземление должен быть соединен в одном месте, иначе при
соединении в нескольких местах у вас из-за разности потенциалов земель по экрану
потечет ток.


При ненадежном заземлении экрана у вас помеха начнет наводиться на жилах кабеля
отностительно заземления.


Осталось определить, что такое выход из строя луча.


Забейте в технологию обслуживания периодичность проверки качества заземления.
Это нормальная практика.


Вы сначала подумайте, какие помехи могут наводиться, и в случае, если наведутся, куда они
будут отведены вашими устройствами защиты.