สายเคเบิล CAT5 นั้นดีพอสำหรับสาย RS-485 กับสายเคเบิล "จริง" RS-485 หรือไม่

ฉันมีโปรเจ็กต์แบบอนุกรมมาแล้ว จำนวนบอร์ดที่มีอินเตอร์เฟซ RS-485 จำเป็นต้องสื่อสาร อัตราวันที่คือ 57600bps และความยาวสายเคเบิลจะน้อยกว่าสองสามร้อยฟุต

สายเคเบิล CAT5 ที่มีฉนวนหุ้มจะทำงานได้ดีพอในสถานการณ์นี้หรือฉันควรจะจ่ายเพิ่มสำหรับสายเคเบิล "จริง" ของสาย RS-485 เช่นนี้หรือไม่

ฉันไม่สามารถเยี่ยมชมไซต์การติดตั้งล่วงหน้าได้อย่างง่ายดายเนื่องจากเป็นสถานะ ฉันมีบอร์ดเดียวกันที่นี่ในห้องปฏิบัติการที่ฉันสามารถทดสอบได้

ในขณะที่มีการป้องกันบ่อยครั้ง CAT5 สามารถเป็นประเภท UTP ซึ่งหมายถึงคู่บิดที่ไม่มีการป้องกัน สายเคเบิล "จริง" ของสายเคเบิล RS-485 ที่คุณเชื่อมโยงด้วยมีสองคู่ที่บิดเบี้ยวและมีเกราะ ถ้าฉันจำได้ถูกต้อง CAT5e (ขึ้นไป) มีเกราะอย่างน้อยสายเคเบิลส่วนใหญ่ที่ฉันเคยเห็นมี - มาตรฐานที่แน่นอนสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ฉันเดาว่าคนเหล่านั้นจะทำงานได้ดี ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณใช้คู่บิดเช่นเดียวกับในสาย RS-485 ดั้งเดิม (แผ่นข้อมูลของคุณดูเหมือน [1 แถบสีขาว / ส้ม] และ [2 แถบสีส้ม / ขาว] เป็นคู่บิดและ [3 แถบสีฟ้า / ขาว] เป็นลวดที่สามซึ่งไม่ถูกบิดเกลียว)

ดูเหมือนจะมีความต้านทานไม่ตรงกันเล็กน้อย (100 Ohms สำหรับ CAT5, 120 Ohms สำหรับ RS-485) สิ่งนี้จะทำให้เกิดการสะท้อนที่ไดรเวอร์และตัวรับสัญญาณ แต่ฉันค่อนข้างมั่นใจว่าแอปพลิเคชันของคุณจะยังคงใช้งานได้ ในขณะที่คุณอาจอ่านว่า 120 โอห์มเป็นเรื่องปกติสำหรับ RS-485, เครือข่ายการเลิกจ้างใช้ 120 โอห์มระหว่างคู่ต่างและ 2 * 680 โอห์มกับ VCC และ GND

แหล่ง

ดังนั้นค่าของการยุติที่สายเคเบิล "มองเข้าไป" นั้นมีขนาดเล็กกว่า 120 โอห์มต่อไป: (120 || (680 + 680)) Ohms = 110 Ohms

หากคุณมีโอกาสทดสอบคุณสามารถลองใช้ได้ ฉันอาจจะไม่ลังเลเลยที่จะใช้ STP CAT5 (e) หากสัญญาของคุณบอกว่าคุณจ่ายเงินทุกนาทีการติดตั้งล้มเหลวคุณอาจต้องการใช้สายเคเบิลที่มีสเปคที่เหมาะสม (ตัวหลังจะยังไม่แน่ใจว่าไม่มีอะไรผิดพลาด แต่คุณอาจอยู่ในตำแหน่งที่ดีกว่าถ้าคุณสามารถตำหนิสายเคเบิล "จริง" แทนที่จะให้คนอื่นตำหนิสาย "ผิด" ของคุณ แต่คุณเห็นว่านี่เป็นอย่างไร ย่อหน้าไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับฟิสิกส์ ... )

โดยทั่วไปการพูด CAT5 s ปรับสำหรับ RS485 IME ขีด จำกัด แรกที่คุณพบคือความต้านทานแบบซีรีส์ทำให้เกิดการยกเลิกผ่านสายเคเบิลยาว ฉันวิ่ง 250kbaud มากกว่า 100m อย่างน่าเชื่อถือ สิ่งต่าง ๆ เริ่มสั่นคลอนที่ประมาณ 200-300 เมตร

อ้างอิงจาก Maxim การประยุกต์ใช้งานหมายเหตุ 3884 คุณสามารถไปกับ RS-485 ได้ไกลแค่ไหนและเร็วแค่ไหน? จาก 25 ก.ค. 2549 (อ้างถึง 2104-05-28):

กล่าวถึง rs485 และ cat5 พร้อมการวัด

ประสิทธิภาพการทำงานของไดรเวอร์ Maxim (MAX3469 ในกรณีนี้) และไดรเวอร์เทียบเท่า> จากผู้ผลิตรายอื่นจะถูกนำเสนอ

ปัจจัยอะไรบ้างที่ จำกัด อัตราข้อมูลของ RS-485

ปัจจัยต่อไปนี้มีผลต่อความสามารถในการส่งข้อมูลที่อัตราที่กำหนดอย่างเชื่อถือได้:

• ความยาวสายเคเบิล: ที่ความถี่ที่กำหนดสัญญาณจะถูกลดทอนโดยสายเคเบิลเป็นฟังก์ชั่นความยาว
• โครงสร้างสายเคเบิล: Cat5 24AWG twisted pair เป็นประเภทสายเคเบิลทั่วไปที่ใช้สำหรับระบบ RS-485 การเพิ่มระบบป้องกันในสายเคเบิลช่วยเพิ่มภูมิคุ้มกันเสียงรบกวนและเพิ่มอัตราการส่งข้อมูลสำหรับระยะทางที่กำหนด
• ลักษณะความต้านทานของสายเคเบิล: ความจุและการเหนี่ยวนำแบบกระจายช้าลงทำให้ลดขอบของเสียงรบกวนและทำให้ 'รูปแบบตา' ลดลง ความต้านทานแบบกระจายลดทอนระดับสัญญาณโดยตรง
• ความต้านทานเอาต์พุตของไดรเวอร์: หากสูงเกินไปจะทำให้ขีด จำกัด ของความสามารถในการขับขี่ ความต้านทานอินพุตของตัวรับ: หากต่ำเกินไปนี่จะ จำกัด จำนวนตัวรับที่คนขับสามารถจัดการได้
• การเลิกจ้าง: สายเคเบิลยาวสามารถทำหน้าที่เหมือนสายส่ง การยกเลิกสายเคเบิลที่มีอิมพีแดนซ์เฉพาะด้านจะช่วยลดแสงสะท้อนและเพิ่มอัตราการรับข้อมูลที่ทำได้
• เสียงรบกวน: ใหญ่กว่าดีกว่า ไดรเวอร์อัตราสลูว์: ขอบที่ช้ากว่า (อัตราสลูว์ต่ำกว่า) เปิดใช้งานการส่งผ่านสายเคเบิลที่ยาวกว่า

นักออกแบบระบบมักจะเลือกไดรเวอร์และตัวรับสัญญาณจากผู้ผลิตคู่แข่งสองราย แต่ผู้ออกแบบส่วนใหญ่ให้ความสนใจในระยะไกลและความเร็วของไดรเวอร์ RS-485 ที่สามารถขับสัญญาณได้เร็วแค่ไหน ประสิทธิภาพการทำงานของไดรเวอร์ Maxim (MAX3469 ในกรณีนี้) และไดรเวอร์เทียบเท่าจากผู้ผลิตรายอื่นจะถูกนำเสนอ

ความสมบูรณ์ของสัญญาณทดสอบโดยการสังเกตเอาต์พุตที่แตกต่างของไดรเวอร์ ตั้งค่าออสซิลโลสโคปเพื่อค้นหาจุดกระตุ้นระหว่างเกณฑ์ 80mV และ -400mV (เกณฑ์เหล่านี้ถูกเลือกเพราะตัวรับสัญญาณมีช่วงอินพุต 20mV ถึง -200mV บวกกับเสียงรบกวน) จากนั้นเมื่อพัลส์ (บิต) เริ่ม 'ทำงานร่วมกัน' ให้ใช้รูปแบบตาเพื่อกำหนดการมีส่วนร่วมโดยรวมของเสียงรบกวน และการลดทอนของพารามิเตอร์ที่เรียกว่า intersymbol interference (ISI)

ISI บังคับให้คุณลดบิตเรตเป็นระดับที่อนุญาตให้แยกความแตกต่างระหว่างพัลส์ได้อย่างเพียงพอ การทดสอบวงจรรูปที่ 1 แสดงความสัมพันธ์ที่สอดคล้องและชัดเจนระหว่างจุดกระตุ้นและรูปแบบตา รูปแบบตามีความกระวนกระวาย 50% วัดโดยใช้วิธีการที่บันทึกไว้ในบันทึกการใช้งานของเซมิคอนดักเตอร์แห่งชาติ 977 [4] การวัดความกระวนกระวายใจที่ความแตกต่าง 0V และความแตกต่าง± 100mV ทำให้ได้ข้อมูลที่แสดงในรูปที่ 4 และ 5

...
ขึ้นอยู่กับไดรเวอร์ที่คุณได้รับผลลัพธ์ที่แตกต่าง

ที่ 39Mbps และ 340 ฟุตของสายเคเบิล Cat5 เอาต์พุตของไดรเวอร์ของรูปที่ 2 แสดงรูปแบบของตาซึ่งมีสัญญาณข้ามกลางตาซึ่งเป็นเงื่อนไขที่บ่งบอกถึงข้อผิดพลาดบิตที่เป็นไปได้ อย่างไรก็ตามอุปกรณ์ Maxim ที่อัตราการส่งข้อมูลเดียวกัน (รูปที่ 3) แสดงว่าไม่มีเงื่อนไขดังกล่าว ตัวรับส่งสัญญาณ Maxim มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นเนื่องจากขอบเอาต์พุตสมมาตรและความจุอินพุตต่ำ

เราใช้ CAT5 ในอุตสาหกรรมความปลอดภัย (ตัวควบคุมการเข้าถึงการ์ดและกล้อง) สำหรับ RS485 โดยไม่มีปัญหาใด ๆ ... 9600-19200 Baud .. ที่มีความยาวสายเคเบิลมากกว่า 2,000 ฟุต .. ทำงานเหมือนมีเสน่ห์

มาริโอ

หากคุณใช้ไดรเวอร์ระดับชิปบนแผงวงจรที่คุณออกแบบเองให้ปรับแต่งเครือข่ายการเลิกจ้างสำหรับสายเคเบิล CAT5 ทำให้มันเป็น 100 โอห์มแทนที่จะเป็น 120 โอห์ม ฉันเคยทำเช่นนั้นตลอดเวลา ปัญหาของฉันมักจะได้รับการวางสายเคเบิลที่มีความยาว 485 อย่างเพียงพอ ฉันสามารถรับ 500 ฟุตหรือแม้กระทั่ง 1,000 ฟุตการวางสาย CAT อะไรก็ได้ มันไม่ได้มีไว้สำหรับใช้ในการวิ่งนานขนาดนั้น แต่มันใช้งานได้

มาตรฐานเรียกร้องให้สายเคเบิลที่มีความต้านทาน 100 โอห์มที่ความถี่สูงกว่า 100kHz, DCR <240 โอห์มและ capactiance คู่ร่วมกัน <20pF โดยมี AWG 24 หรือใหญ่กว่า เกี่ยวกับมัน. สาย CAT5 ส่วนใหญ่มีความต้านทาน 100 โอห์ม (ให้หรือรับ) น้อยกว่า 20pF แน่นอนและฉันไม่คิดว่าฉันเคยเห็นสายเคเบิลที่มี DCR 240 โอห์ม ดังนั้นในทางทฤษฎีคุณควรจะสบายดี ในทางปฏิบัติฉันใช้ CAT5 / 5e / 6 ทั้ง UTP / STP โดยไม่มีปัญหาเกี่ยวกับอุปกรณ์ต่าง ๆ ตั้งแต่อนุกรมขนาดเล็กไปจนถึง Prominas

ฉันพยายามหาข้อมูลจำเพาะ แต่พบว่ามีข้อมูล shete TI ที่ผ่านกระบวนการทดสอบที่สมดุล / ไม่สมดุล ฯลฯhttp://www.ti.com/lit/an/snla137a/snla137a.pdf

ข้อยกเว้นเดียวที่ฉันคิดได้คือ MIL-STD มันจะเรียกสายเฉพาะและแจ็คเก็ตสายควรสะท้อนให้เห็นว่า

คู่บิดเป็นคู่บิด cat5 คือ 4 ช่องสัญญาณของ rs485 ดูเหมือนว่าหากมี RFI จำนวนมากในการติดตั้งสายเคเบิลหุ้มฉนวนแบบป้องกันสามารถเป็นธรรมได้ Rs485 มีความต้านทานต่ำสมดุลดังนั้นการบิดทั้งคู่จะช่วยให้มีภูมิคุ้มกันเสียงรบกวนรวมทั้งลดผลกระทบการลดทอนของอัตราการรับส่งข้อมูลที่สูงขึ้นเนื่องจากความจุของสายเคเบิลในแจ็คเก็ตสายยาวกว่า ระยะทางเหล่านี้ที่ฉันพูดถึงนั้นสูงกว่า 100 เมตร

ตอนนี้มีบางกรณีที่ฉันใช้สาย STP สำหรับ rs485 เพราะฉันมีอุปกรณ์จำนวนมากเชื่อมต่อในสายโซ่ยาว (อุปกรณ์ติดตั้งไฟ DMX512) และผลลัพธ์ก่อนหน้านี้คือสัญญาณที่เสื่อมโทรมซึ่งอุปกรณ์ใกล้ถึงจุดสิ้นสุดจะตีความสัญญาณอย่างไม่ถูกต้อง

แมวที่ไม่มีการป้องกัน 5 ควรทำงานในสถานการณ์ของคุณเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่คุณจะทำงาน (5-10V) และสัญญาณของคุณไม่ใช่ความถี่สูง (สูงกว่า 500Mhz) ในตอนแรก

แต่คุณระบุว่าคุณกำลังจะติดตั้งสิ่งนี้ในการตั้งค่าเชิงพาณิชย์ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่จะใช้สถานการณ์สภาพแวดล้อมที่เลวร้ายที่สุดเสมอและใช้สายเคเบิลหุ้มฉนวน

ฉันจะยืนยันยังร้านค้ารอบ ๆ beldon 3106A เป็นสิ่งที่ฉันมักจะใช้ในการปรับสมดุลเสียง ใช่มันจะใช้งานได้เช่นกัน แต่สายเคเบิล 24 awg พร้อมแจ็คเก็ต plenum เกรดเป็นมาตรฐาน

จากประสบการณ์ของฉันกับตัวควบคุม HVAC ต่าง ๆ (Bacnet MSTP และ Modbus) ส่วนใหญ่สายเคเบิล UTP ทำงานได้ดีสำหรับการวิ่งระยะสั้นในสภาพแวดล้อมที่มีสัญญาณรบกวนต่ำ แต่อาจมีปัญหาต่อเนื่องและยากที่จะวินิจฉัยปัญหาเกี่ยวกับการทำงานแบบ แรงงานที่เกี่ยวข้องกับการแก้ไขปัญหา RS485 สามารถเกินค่าใช้จ่ายในการใช้สายเคเบิลที่ถูกต้องได้อย่างรวดเร็ว คำแนะนำของฉันคือต้องระมัดระวังในการใช้สายเคเบิลที่ถูกต้องและการยกเลิกจากจุดเริ่มต้นหรือเตรียมที่จะเปลี่ยนสายเคเบิลหากพิสูจน์ว่าเป็นปัญหา