Hvað er RS485/ModBus-RTU samskiptareglur?

RS485 samskiptaviðmótið er útbreiddur staðall á sviðiiðnaðarog viðskipta rafeindatækni fyrir raðsamskipti. Það var þróað til að takast á við takmarkanir fyrri staðla fyrir raðsamskipti og gera kleift að senda áreiðanlega gagna yfir lengri vegalengdir og í krefjandi umhverfi.

• Rafmagnsmerkjagjöf
  • RS485 notar mismunamerkjagjöf. Í stað eins vírs til að senda gögn eins og í sumum öðrum raðtengjum (eins og RS232), hefur það tvo víra, venjulega merkta A og B. Spennumunurinn á milli þessara tveggja víra táknar gögnin. Jákvæður spennumunur á milli vírs A og vírs B (t.d. A – B > 0,2 V) er skilgreindur sem rökrétt 1, en neikvæður spennumunur (A – B < – 0,2 V) táknar rökrétt 0. Þessi mismunamerkjaaðferð veitir framúrskarandi hávaðaþol. Í hávaðasömu iðnaðarumhverfi, þar sem rafmagnstruflanir eru algengar, er minni líkur á að spennumunurinn á milli víranna tveggja verði fyrir áhrifum af utanaðkomandi hávaða samanborið við einhliða merkjagjöfarkerfi.
• Margfalda sleppt
  • Einn mikilvægasti eiginleiki RS485 er fjölnotavirkni þess. Ein RS485 strætó getur stutt allt að 32 hnúta (tæki). Sumir háþróaðir RS485 senditæki geta jafnvel meðhöndlað fleiri hnúta, allt að 256 í sumum tilfellum. Þetta gerir kleift að tengja mörg tæki, svo sem skynjara, stýringar og stýringar, við sama samskiptastrætó. Til dæmis, í sjálfvirkni bygginga er hægt að tengja fjölmarga hitaskynjara, rakaskynjara og lýsingarstýringar við eina RS485 strætó, sem dregur úr flækjustigi kaðla og kerfishönnunar.
• Sendingarfjarlægð
  • RS485getur náð tiltölulega löngum flutningsvegalengdum. Við kjöraðstæður, með gagnahraða allt að 9600 bps, getur það sent gögn yfir vegalengdir allt að 1200 metra. Þegar gagnahraðinn eykst minnkar hámarksflutningsvegalengdin. Til dæmis, við gagnahraða upp á 1 Mbps, er hámarksfjarlægðin venjulega um 100 metrar. Þessi langdrægnigeta gerir það hentugt fyrir notkun þar sem tæki eru dreifð yfir stórt svæði, svo sem í iðnaðarverksmiðjum, snjallnetum og öryggiskerfum.

• Hálf-tvíhliða aðgerð
  • RS485 er aðallega hálf-tvíhliða samskiptaviðmót. Þetta þýðir að hægt er að senda gögn í báðar áttir, en ekki samtímis. Aðeins eitt tæki á strætisvagninum getur sent gögn í einu, á meðan hin tækin eru í móttökuham. Til að stjórna þessu þarf aðferð til að stjórna hvaða tæki hefur rétt til að senda. Þetta er oft gert með samskiptareglum þar sem tækjum er úthlutað vistföngum. Til dæmis, í Modbus RTU (Remote Terminal Unit) samskiptareglum, sem eru almennt notaðar með RS485, kannar aðaltækið þrælatækin með því að senda beiðnir með tilteknu vistfangi markþrælsins. Þrællinn sem er beðinn um svarar síðan og á meðan eru hin tækin áfram í móttökuham.
• Samrýmanleiki samskiptareglna
  • RS485er ekki sjálf samskiptaregla heldur veitir hún efnislegt lag fyrir ýmsar samskiptareglur. Auk Modbus RTU nota aðrar samskiptareglur eins og Profibus – DP (Process Field Bus – Decentralized Periphery) einnig RS485 sem efnislegt viðmót. Þessar samskiptareglur skilgreina hvernig gögnum er komið fyrir, þau eru tekin fyrir og villuprófuð. Til dæmis notar Modbus RTU rammaform með fastri lengd með upphafs- og stöðvunarbitum og inniheldur hringlaga afritunarkóða (CRC) í lok hvers ramma til að greina flutningsvillur. Þessi samhæfni við margar samskiptareglur gerir RS485 mjög fjölhæfan og nothæfan í mismunandi iðnaðar- og viðskiptakerfum.

• Iðnaðarsjálfvirkni
  • Í iðnaðarumhverfi er RS485 notað til að tengja saman forritanlega rökstýringar (PLC), mann-vélaviðmót (HMI), skynjara og stýribúnað. Til dæmis, í framleiðsluverksmiðju geta PLC-stýringar átt samskipti við marga skynjara (eins og nálægðarskynjara, þrýstiskynjara) og stýribúnað (eins og mótora, loka) í gegnum RS485 net. Þetta gerir kleift að stjórna og fylgjast með framleiðsluferlinu miðlægt, sem tryggir skilvirkan rekstur og skjót viðbrögð við breytingum eða bilunum.
• Byggingarstjórnunarkerfi
  • RS485 gegnir lykilhlutverki í byggingarstjórnunarkerfum. Það er notað til að tengja saman mismunandi byggingarsjálfvirknitæki, svo sem hitunar-, loftræsti- og loftkælingarkerfi (HVAC), lýsingarstýrikerfi og öryggiskerfi. Til dæmis getur miðlæg byggingarstjórnunarstýring átt samskipti við margar HVAC-einingar í gegnum RS485 til að stilla hitastig, rakastig og loftflæðisstillingar í samræmi við notkun og umhverfisaðstæður byggingarinnar.
• Snjallnet og orkustjórnun
  • Í samhengi snjallneta er RS485 notað til að tengja snjallmæla, orkueftirlitsbúnað og raforkudreifibúnað. Snjallmælar geta sent gögn um rafmagnsnotkun til miðlægs gagnasöfnunarstöðvar í gegnum RS485. Þessi gögn eru síðan notuð til reikningsfærslu, álagsstjórnunar og hagræðingar raforkukerfisins. Að auki er hægt að nota RS485 til að stjórna og fylgjast með leiðréttingarbúnaði fyrir afl og öðrum búnaði í raforkudreifikerfinu.