Cáp CAT5 có đủ tốt cho cáp RS-485 so với cáp RS-485 thật hay không

Tôi có một dự án comms nối tiếp sắp tới. Một số bảng với giao diện RS-485 cần giao tiếp. Tốc độ ngày là 57600bps và chiều dài cáp sẽ dưới vài trăm feet.

Cáp CAT5 được bảo vệ sẽ hoạt động đủ tốt trong tình huống này hay tôi nên trả thêm tiền cho cáp RS-485 "thật" như cáp này ?

Tôi không thể dễ dàng truy cập trang web cài đặt trước thời hạn vì nó là liên bang. Tuy nhiên, tôi có cùng một bảng trong phòng thí nghiệm mà tôi có thể kiểm tra.

Mặc dù thường được che chắn, CAT5 có thể thuộc loại UTP, có nghĩa là cặp xoắn không được che chở. Cáp RS-485 "thật" mà bạn liên kết có hai cặp xoắn và tấm chắn. Nếu tôi nhớ đúng, CAT5e (và ở trên) có một tấm chắn, ít nhất là hầu hết các loại cáp tôi đã thấy có - tiêu chuẩn chính xác có thể thay đổi. Tôi đoán những người sẽ làm công việc tốt đẹp. Chỉ cần đảm bảo bạn sử dụng cặp xoắn như trong cáp RS-485 ban đầu (bảng dữ liệu của bạn trông giống như [1 sọc trắng / cam] và [2 sọc cam / trắng] là một cặp xoắn và [3 sọc xanh / trắng] là một dây thứ ba, không bị cản trở.)

Dường như có một sự không phù hợp trở kháng nhỏ (100 Ohms cho CAT5, 120 Ohms cho RS-485). Điều này sẽ gây ra phản xạ ở trình điều khiển và tại máy thu, nhưng tôi khá chắc chắn rằng ứng dụng của bạn sẽ vẫn hoạt động. Mặc dù bạn có thể đọc rằng 120 Ohms là điển hình cho RS-485, mạng kết thúc sử dụng 120 Ohms giữa cặp vi sai và 2 * 680 Ohms cho VCC và GND.

Nguồn

Do đó, giá trị của đầu cuối mà cáp "nhìn vào" nhỏ hơn 120 Ohms: (120 || (680 + 680)) Ohms = 110 Ohms.

Nếu bạn có cơ hội để kiểm tra, bạn có thể đi cho nó. Tôi thậm chí có thể không ngần ngại và sử dụng STP CAT5 (e). Nếu hợp đồng của bạn nói rằng bạn trả tiền cho mỗi phút cài đặt của bạn không thành công, bạn có thể muốn sử dụng dây cáp với thông số kỹ thuật phù hợp. (Điều sau sẽ vẫn không đảm bảo không có gì thất bại, nhưng có lẽ bạn đang ở vị trí tốt hơn nếu bạn có thể đổ lỗi cho cáp "thật" thay vì nhờ người khác đổ lỗi cho cáp "sai" của bạn. Nhưng bạn hãy xem điều này kéo dài như thế nào đoạn văn không liên quan gì đến vật lý ...)

Nói chung CAT5 s tốt cho RS485. IME giới hạn đầu tiên bạn đạt được là điện trở nối tiếp dẫn đến việc chấm dứt trên một sợi cáp dài. Tôi đã chạy 250kbaud đáng tin cậy hơn 100m. Mọi thứ bắt đầu rung chuyển ở khoảng 200-300m.

Mỗi tham chiếu đến Maxim ỨNG DỤNG LƯU Ý 3884 Bạn có thể đi bao xa và nhanh như thế nào với RS-485? từ ngày 25 tháng 7 năm 2006 (trích dẫn 2104-05-28):

đề cập rs485 và cat5 với các phép đo.

Hiệu suất của trình điều khiển Maxim (MAX3469 trong trường hợp này) và trình điều khiển tương đương> từ nhà sản xuất khác được trình bày

Yếu tố nào giới hạn tốc độ dữ liệu RS-485?

Các yếu tố sau ảnh hưởng đến mức độ đáng tin cậy của một người có thể truyền tải ở một tốc độ dữ liệu nhất định:

• Chiều dài cáp: Tại một tần số nhất định, tín hiệu bị suy giảm bởi cáp là một hàm của chiều dài.
• Cấu trúc cáp: Cặp xoắn Cat5 24AWG là loại cáp rất phổ biến được sử dụng cho các hệ thống RS-485. Thêm che chắn cho cáp giúp tăng khả năng chống nhiễu và do đó tăng tốc độ dữ liệu cho một khoảng cách nhất định.
• Trở kháng đặc tính của cáp: Điện dung phân tán và điện cảm làm chậm các cạnh, giảm biên độ nhiễu và làm ảnh hưởng đến 'mẫu mắt'. Điện trở phân tán làm suy giảm mức tín hiệu trực tiếp.
• Trở kháng đầu ra của trình điều khiển: Nếu quá cao, điều này sẽ hạn chế khả năng điều khiển. Trở kháng đầu vào máy thu: Nếu quá thấp, điều này sẽ giới hạn số lượng máy thu mà trình điều khiển có thể xử lý.
• Chấm dứt: Một cáp dài có thể hoạt động như một đường truyền. Chấm dứt cáp với trở kháng đặc tính của nó làm giảm phản xạ và tăng tốc độ dữ liệu có thể đạt được.
• Độ ồn: Lớn hơn là tốt hơn. Tốc độ xoay của trình điều khiển: Các cạnh chậm hơn (tốc độ quay thấp hơn) cho phép truyền qua các chiều dài cáp dài hơn.

Các nhà thiết kế hệ thống thường chọn một trình điều khiển và bộ thu từ hai nhà sản xuất cạnh tranh, nhưng hầu hết các nhà thiết kế chủ yếu quan tâm đến việc trình điều khiển RS-485 có thể lái tín hiệu bao xa và nhanh như thế nào. Hiệu suất của trình điều khiển Maxim (MAX3469 trong trường hợp này) và trình điều khiển tương đương từ nhà sản xuất khác được trình bày

Tính toàn vẹn tín hiệu được kiểm tra bằng cách quan sát đầu ra vi sai của trình điều khiển. Đặt máy hiện sóng để tìm các điểm kích hoạt giữa ngưỡng 80mV và -400mV. (Các ngưỡng này được chọn vì các máy thu có phạm vi đầu vào từ 20mV đến -200mV, cộng với biên độ nhiễu.) Sau đó, khi các xung (bit) bắt đầu 'chạy cùng nhau', hãy sử dụng các mẫu mắt để xác định các đóng góp chung của biến dạng, nhiễu, và suy giảm tham số gọi là giao thoa interymbol (ISI).

ISI buộc bạn phải giảm tốc độ bit xuống mức cho phép phân biệt đầy đủ giữa các xung. Các thử nghiệm của mạch Hình 1 cho thấy mối tương quan nhất quán và rõ ràng giữa các điểm kích hoạt và các mẫu mắt. Các mẫu mắt biểu hiện độ giật 50%, được đo bằng các phương pháp được ghi trong ghi chú ứng dụng của Bán dẫn Quốc gia 977 [4]. Đo jitter ở vi sai 0V và chênh lệch ± 100mV mang lại dữ liệu như trong Hình 4 và 5.

...
Tùy thuộc vào trình điều khiển, bạn nhận được kết quả khác nhau

Với tốc độ 39Mb / giây và 340 feet của cáp Cat5, đầu ra trình điều khiển của Hình 2 thể hiện một kiểu mắt trong đó tín hiệu giao nhau ở giữa mắt Một điều kiện cho thấy các lỗi bit có thể xảy ra. Tuy nhiên, thiết bị Maxim có cùng tốc độ dữ liệu (Hình 3) cho thấy không có điều kiện như vậy. Bộ thu phát Maxim cung cấp hiệu suất tốt hơn do các cạnh đầu ra đối xứng và điện dung đầu vào thấp hơn.

Chúng tôi sử dụng CAT5 trong ngành Bảo mật (Bộ điều khiển truy cập thẻ và máy ảnh) cho RS485 mà không gặp vấn đề gì ... 9600-19200 Baud .. với một số chiều dài cáp trên 2000 feet .. hoạt động như một bùa mê

Mario

Nếu bạn đang sử dụng trình điều khiển cấp chip trên bo mạch do chính bạn thiết kế, hãy điều chỉnh các mạng chấm dứt cho cáp CAT5; về cơ bản làm cho nó 100-ohm chứ không phải 120-ohm. Tôi đã từng làm điều đó mọi lúc. Vấn đề của tôi là thường xuyên sử dụng cáp 485 bí truyền đủ dài. Tôi có thể nhận được 500 ft hoặc thậm chí 1000 ft cáp cáp CAT-bất cứ thứ gì. Nó không có nghĩa là được sử dụng trong thời gian dài, nhưng nó đã hoạt động và nó là một phần nhỏ của chi phí.

Tiêu chuẩn yêu cầu cáp có trở kháng 100 Ohms ở tần số trên 100kHz, DCR <240 Ohms và công suất cặp tương hỗ <20pF, với AWG là 24 hoặc lớn hơn. Đó là về nó. Hầu hết cáp CAT5 có trở kháng 100 Ohms (cho hoặc nhận), chắc chắn dưới 20pF và tôi không nghĩ rằng tôi đã từng thấy một cáp có DCR là 240 Ohms. Vì vậy, trên lý thuyết bạn sẽ ổn. Trong thực tế, tôi đã sử dụng CAT5 / 5e / 6 cả UTP / STP mà không gặp sự cố nào trên các thiết bị khác nhau từ nối tiếp nhỏ đến Prominas.

Tôi đã cố gắng tìm thông số kỹ thuật nhưng tôi đã tìm thấy một shete dữ liệu TI vượt qua quy trình kiểm tra cân bằng / không cân bằng, v.v. http://www.ti.com/lit/an/snla137a/snla137a.pdf

Ngoại lệ duy nhất mà tôi có thể nghĩ đến, là MIL-STD. Nó sẽ gọi cho một loại cáp cụ thể và vỏ cáp sẽ phản ánh điều đó.

cặp xoắn là cặp xoắn. vì vậy cat5 là 4 kênh của rs485. Có vẻ như nếu có rất nhiều RFI trong quá trình cài đặt, cáp xoắn được che chắn có thể được biện minh. Rs485 được cân bằng trở kháng thấp, do đó, việc xoắn cặp giúp giảm nhiễu cũng như giảm hiệu ứng suy giảm của tốc độ truyền cao hơn do điện dung song song của dây trong vỏ cáp trong suốt thời gian dài. Những khoảng cách tôi đang nói đến là hơn 100 mét.

Bây giờ có một số trường hợp nhất định tôi đã sử dụng dây STP cho rs485 vì tôi có rất nhiều thiết bị được kết nối trong một chuỗi dài (thiết bị chiếu sáng DMX512). Và kết quả trước đó là một tín hiệu xuống cấp rằng các thiết bị ở gần cuối sẽ giải thích tín hiệu không chính xác.

mèo 5 không được bảo vệ sẽ hoạt động trong tình huống của bạn vì điện áp bạn sẽ chạy (5-10V) và tín hiệu của bạn không phải là tần số cao (trên 500Mhz) ở vị trí đầu tiên.

Nhưng Bạn nói rằng bạn sẽ cài đặt cái này ở cài đặt thương mại, vì vậy tốt hơn hết là sử dụng các tình huống môi trường xấu nhất và sử dụng cáp được che chắn.

Tôi cũng sẽ nhấn mạnh để mua sắm xung quanh. beldon 3106A là những gì tôi thường sử dụng để kết nối âm thanh cân bằng. Vâng, nó cũng sẽ hoạt động cho điều đó, nhưng cáp 24 awg với áo khoác lớp thông thường là tiêu chuẩn.

Từ kinh nghiệm của tôi với các bộ điều khiển HVAC khác nhau (Bacnet MSTP và Modbus), hầu hết thời gian cáp UTP hoạt động tốt khi chạy ngắn trong môi trường tiếng ồn thấp nhưng có thể gây ra sự cố không liên tục và cực kỳ khó khăn để chẩn đoán các lỗi chạy đa chiều dài với các thiết bị khác nhau và kết thúc không chính xác. Lao động liên quan đến xử lý sự cố RS485 có thể nhanh chóng vượt quá chi phí sử dụng cáp chính xác. Lời khuyên của tôi là hãy cẩn thận sử dụng đúng cáp và chấm dứt ngay từ đầu hoặc sẵn sàng thay thế cáp nếu nó chứng tỏ là có vấn đề.