непонятки с RS-485 Опции

[_3m]

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.

[Andy Mozzhevilov]

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.

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.

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).

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

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.

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.

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.

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.

[Прохожий]

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.

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.

[Andy Mozzhevilov]

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.

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.

Поэтому меня и удивили вопросы именно по первому уровню. Их легко можно решить,
ознакомившись с одним из существующих стандартов.

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

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.

Чего тогда мы работаем, давайте будем дилерами и дистрибьюторами.

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.

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

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.

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 некуда отводить помеху, следовательно помеха пришедшая по одному из лучей будет воздействовать на всю сеть.

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

Такое недопустимо, требование ТЗ: при полном выходе из строя одного луча остальные должны нормально функционировать.

Осталось определить, что такое выход из строя луча.

При наличии хорошего заземления у мастера все гораздо проще: все экраны заземляются, гальваническая развязка в мастере не делаются вовсе.

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

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.

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

[_3m]

...
Вопросы экранирования кабеля, гальванической развязки приемопередатчиков там
не рассматриваются. И необходимость этого - вопрос конкретных условий эксплуатации и
размещения оборудования.

Вот-вот.
Давайте начнем заново и по порядку.
1. Как жить если надежное заземление недоступно ? Это данность, обсуждению не подлежит, так как изменить что-либо ни я ни заказчик не в силах: объект где будет монтироваться система принадлежит третьему лицу и проводить сеть по правилам никто не позволит, где укажут - там и придется подключать.

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.

Мне некуда заземлять экран ввиду п.1.

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

Именно поэтому я хочу построить полностью изолированную сеть RS-485.

Осталось определить, что такое выход из строя луча.

обрыв кабеля в произвольном месте, закорачивание любых жил внутри кабеля, попадание фазы на экран, попадание фазы на любые проводники в кабеле, выход из строя драйвера RS-485, отказ микроконтроллера в датчике, при котором датчик будет гнать помеху в канал связи. Достаточно?

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

Невозможно ввиду п.1.

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

Вот об этом я все время и думаю.
Куда отводить помеху если нет заземления ???

[Andy Mozzhevilov]

Вот-вот.
Давайте начнем заново и по порядку.
1. Как жить если надежное заземление недоступно ? Это данность, обсуждению не подлежит, так как изменить что-либо ни я ни заказчик не в силах: объект где будет монтироваться система принадлежит третьему лицу и проводить сеть по правилам никто не позволит, где укажут - там и придется подключать.

Вы можете сделать гальванически изолированный канал полностью, тогда
вы должны обеспечить прочность изоляции для импульсных напряжений такую, чтобы
ее не пробило. Если экран некуда подключать, толку от него нет. Подключить его абы-куда и не
подключить вообще, примерно одно и тоже.
По уровням наведенных помех можете ориентироваться на ГОСТ по ЭМС (ГОСТ Р 51317.4.5)

Совет. Забейте на эту работу (заказ).

Повторюсь, будут вопросы по технике, задавайте.

попадание фазы на любые проводники в кабеле