Конечный резистор на RS485 нужен?

[Serex]

Добрый день.

Вчера столкнулся с интересным обстоятельством. Собрал шину RS-485, хороший кабель, специально для RS-485, 6 слэйвов (сириус 2В), один мастер (Moxa Nport) в середине шины, небольшое расстояние - вся шина метров 50, монтаж исходя из приличного опыта и всех стандартов - сам не знаю даже к чему подкопаться, скорость 9600 бод/с. Включаем не работает!! Опытным путем были отключены конечные резисторы, которые внутри приборов и все наладилось.
Я могу предположить, что резисторы в приборах неправильные, но это скорее пальцем в небо.
Еще и коллега добавил: "на низких скоростях терминальные резисторы только вредят".

Кто что думает по этому поводу?

[Ryzhij]

Вы наверняка уже знаете, что шина RS-485 собирается шлейфом. Так вот, терминальные резисторы устанавливаются только на концах шлейфа. В Вашем случае терминальные резисторы 120 Ом (и резисторы защитного смещения, хотя они и не так сильно нагружают шину) надо оставить подключенными только на двух крайних устройствах.

[Serex]

Вы наверняка уже знаете, что шина RS-485 собирается шлейфом.

Именно так. Это я уже знаю и так было сделано. Но не работало.


А вчера шину другую подключал, так там что с резистором, что без него не работало . Но там было лень хороший кабель прокидывать, потому что уже был брошен Ethernet кабель, а кругом были частотники по 75 и 55кВт. Что интересно, с концевыми резисторами сигнал очень сильно ослабевал (данные по постоянному напряжению на вольтметре.) Самое обидное, одна линия все уже было заработало и обмен пошел, но отключил на разочек Moxa Nport, чтобы только питание по другому завести и больше шина не работала.
Весьма интересно тратить время, играя в лотерею с плохой шиной в условии высоких ЭМП
А еще обидно!! Перед этим по тому же кабелю UTP, TCPIP трафик отлично летал в тех же условиях.

[Jackson]

данные по постоянному напряжению на вольтметре.

осциллографом смотреть надо, а не вольтметром.

Чего тут думать? Резисторы держим наготове, если их отсутствие лучше для связи - не ставим, иначе ставим. И Всё.

[rwg]

Отсутствие резисторов при длине линии 50м и скорости 9600 не должно ухудшать работоспособность системы. Но тот факт, что без резисторов работает, а с резисторами - нет, предупреждает, что в какой-то момент может на какое-то время перестать работать и без резисторов. Возможная причина ваших проблем - отсутствие во всех устройствах на линии подтягивающих резисторов, их ставят не все. Чаще номинал этих резисторов не 390 Ом, а ближе к 1 кОм.

[Ryzhij]

Чаще номинал этих резисторов не 390 Ом, а ближе к 1 кОм.

Тогда и средний резистор будет уже не 220 Ом
Все три резистора в параллель должны давать величину, равную волновому сопротивлению кабеля - 120 Ом (в приведённой схеме суммарное будет 103,4 Ом)
Подробнее - https://www.ivtechno.ru/articles-one?id=19 - раздел 4. Защитное смещение
1 кОм для смещения ставят, когда согласующих резисторов вообще нет.
Для борьбы с наводками кроме разнесения и экранирования кабелей, уравнивания потенциалов и защитного смещения хорошо помогают ферритовые фильтры на кабель.

[Serex]

Я вот тут подумал, что у RS-485 совсем нет никакой самодиагностики. Каждый раз с "бубном" запускаешь эту линию. А осцилографом смотреть конечно можно, но каждый раз его таскать тоже не хочется. Да и картинка может отличаться от модели осцилографа и восприятия измеряющего. В цифрах оно как-то понятнее.
Еще и приборы вносят свою лепту - то так сделано, то эдак. Видимо в этом приборе "Сириус-2-В" резистор как-то плохо повлиял.

[Jackson]

Да и картинка может отличаться от модели осцилографа и восприятия измеряющего.

Как это? У одного синусоида, у другого пила? Интересно. Цифры может и привычнее, только толку с них ноль.

Каждый раз с "бубном" запускаешь эту линию.

Что-то не так в главном, кажется. Иначе такого не происходило бы.

Тут огромная тема есть про диагностику 485го - почитайте, ибо чего по кругу ходить, там много сказано.

Еще и коллега добавил: "на низких скоростях терминальные резисторы только вредят".

Правильно сказали, что это признак системной проблемы, которая вполне может потом проявить себя. Пока она не понята - так и будете мучаться. Увы.
Если бы это была проблема Сириуса, то весь интернет об этом уже давно знал бы, потому что применяются они массово.
Я бы начал с того, что сделал бы подключения как полагается, включая нормальный кабель. А пока этого нет - до потери пульса можно биться и людей дергать - тут чистое шаманство будет и никак иначе, включая попытки организовать смещение.

Мультиметр кстати Вам погоду на Марсе показывает, он не умеет по-другому в таких цепях. Играет роль бубна.

[Sergey_P]

Я когда-то сталкивался с подобной проблемой. Была сеть из десятка устройств и Moxa NPort в качестве мастера. Связь была нестабильной - то есть, то нет.
Танцуя с бубном, я обнаружил, что связь стабилизировалась, когда к сети был подключен преобразователь USB/RS485. Он просто висел на линии вместе с остальными устройствами и ничего не передавал. Как оказалось, в этом преобразователе были "подтяжечные" резисторы (как на схеме rwg), а в Моксе их не было.
В мануале по NPort 5000 (Appendix B) написано, что при помощи DIP-переключателей можно выбирать номинал подтяжек (pull high/low). По умолчанию они выставлены на 150 кОм. Переключите их на 1 кОм - это должно решить проблему. Терминальные резисторы на скорости 9600 не нужны.

[Serex]

Я бы начал с того, что сделал бы подключения как полагается, включая нормальный кабель.

Так вот как раз тему то и посвятил тому, что сделал все нормально, а с резисторами не работает. Это я потом уже про другой написал случай, где все плохо с кабелем и прокладкой.

Мультиметр кстати Вам погоду на Марсе показывает, он не умеет по-другому в таких цепях.

А вот жаль, что мультиметром нельзя. Как бы было удобно, если установить логическую единицу и посмотреть допустимые отклонения напряжения смещения вдоль всей линии. Или подать непрерывный меандр и посмотреть тем же мультиметром. А еще интереснее было бы наподобие LAN-тестера. С одной и другой стороны подключил приборы и смотришь затухание.

Отправлено спустя 2 минуты 53 секунды:

В мануале по NPort 5000 (Appendix B) написано, что при помощи DIP-переключателей можно выбирать номинал подтяжек (pull high/low). По умолчанию они выставлены на 150 кОм. Переключите их на 1 кОм - это должно решить проблему.

Тоже обратил на это внимание, но они почему то эти DIPы сделали на плате и надо нарушить корпус, чтобы до них добраться. Но что делать, попробую.

Терминальные резисторы на скорости 9600 не нужны.

А вот это самое интересное :) Почему?

[Ryzhij]

[/quote]

Терминальные резисторы на скорости 9600 не нужны.

А вот это самое интересное :) Почему?

Это "на столе" они не нужны. И без них будет работать. Импульсы длинные. Зоны зашумлённых фронтов и длительность дроблений из-за переотражений относительно малы в сравнении с длительностью импульса.
А в условиях сильных помех не только согласующие резисторы необходимы, но и резисторы защитного смещения.

[Serex]

А в условиях сильных помех не только согласующие резисторы необходимы, но и резисторы защитного смещения.

Если предположение об отключенных подтягивающих резисторах окажется верным, то выходит, что в начале нужны подтягивающие резисторы, а потом концевые. Так как если поставить только концевые, то сигнал сразу становиться очень слабым.

резисторы защитного смещения - это подтягивающие резисторы имеет ввиду?. Но не проще ли тогда ставить повторители, потому что для подтягивающих все равно нужен источник питания, а к нему нужно подвести какие-то вольты.

[Ryzhij]

Если предположение об отключенных подтягивающих резисторах окажется верным, то выходит, что в начале нужны подтягивающие резисторы, а потом концевые. Так как если поставить только концевые, то сигнал сразу становиться очень слабым.

Ещё более слабой при этом становится помеха. Мощность передатчика всё же больше мощности наводки. Исчезнут помехи от отражений на несогласованных концах линии. А если были применены ферритовые фильтры, то будут подавлены ещё высокочастотные и синфазные шумы. Результирующее отношение сигнал/шум возрастёт.

резисторы защитного смещения - это подтягивающие резисторы имеет ввиду?

Да. Это их правильное наименование.

. Но не проще ли тогда ставить повторители, потому что для подтягивающих все равно нужен источник питания, а к нему нужно подвести какие-то вольты.

У богатых - свои причуды))) Но...

[Serex]

У богатых - свои причуды))) Но...

АС5 повторитель интерфейса RS-485 c гальванической изоляцией - 3420 руб . Это богатство?

[Ryzhij]

Вы один-то сегмент сети согласовать не можете, а повторитель сделает Вам уже два ))) или их уже согласовывать не надо? ;)
Кроме того, хотя это не Ваш случай, каждый повторитель вносит задержку, и при использовании ряда протоколов это может оказаться критичным.

[Sergey_P]

Терминальные резисторы на скорости 9600 не нужны.

А вот это самое интересное :) Почему?

Степень влияния отражений зависит от скорости и от длины линии. Чем ниже скорость, тем длиннее должна быть линия, чтобы появились отражения. Для скорости 9600 отражения становятся заметными при длине в километры.
Вот пример эмпирических рекомендаций по поводу необходимости терминальных резисторов:
https://deltamotion.com/support/webhelp ... iasing.htm

Это "на столе" они не нужны. И без них будет работать. Импульсы длинные. Зоны зашумлённых фронтов и длительность дроблений из-за переотражений относительно малы в сравнении с длительностью импульса.
А в условиях сильных помех не только согласующие резисторы необходимы, но и резисторы защитного смещения.

Я полностью согласен, что если стремиться к идеалу, то терминальные резисторы нужно ставить. Но, по моему опыту, на небольших скоростях и коротких линиях, они не влияют на качество передачи. А вот подтяжки очень сильно влияют всегда. Просто во многих устройствах (мастерах) эти резисторы подключены постоянно и проблемы обычно не возникают.

[rwg]

Терминальные резисторы на скорости 9600 не нужны.
А вот это самое интересное :) Почему?

Если нет терминального резистора, придёт отражённый сигнал. Время задержки прихода этого сигнала примерно равно длине вашей линии, делённой на половину скорости света. Чтобы исказить сигнал на скорости 9600, время задержки нужно примерно 100 мкс, что соответствует длине кабеля примерно 15 километров. Если ваш кабель покороче, все отражения и переотражения успеют затухнуть за время передачи своего бита. Если ваш кабель именно такой длины, то всё равно наверняка отражение за это время успеет затухнуть

[Jackson]

Так вот как раз тему то и посвятил тому, что сделал все нормально

Так пришлите схемку-то посмотреть. Тогда можно разбираться начать. А то разговор-то о воздухе.

вот жаль, что мультиметром нельзя.

Почему нельзя? Можно. Но им можно увидеть только что "что-то там летает" и линия не закорочена и не оборвана. А что и как там летает - не увидеть. Кстати, второй шаг: в выключенном состоянии отключить все разъёмы от устройств и замерить мультиметром сопротивление между А-B. Должны увидеть что-то около 60 Ом - это два терминатора по 120 Ом. Я так делаю на объектах. Если вижу другое значение - есть повод разобраться и порой находятся хитрые вещи. Например, нашли однажды соединение в звезду в агрегате заказчика (и в каждом луче звезды стоял терминатор, это помимо двух оконечных на всей линии), а до этого заказчик всё на моё оборудование валил, мол из-за меня тут связи нет.

[+] анекдот

- Ты что тут делаешь?
- Кошелёк потерял, ищу.
- А где именно потерял?
- Воооон тааааам за забором.
- А почему тут ищешь?
- Тут фонарь есть, лучше видно.

Терминальные резисторы на скорости 9600 не нужны.

Давайте будем точно выражаться. Не "не нужны", а "часто может работать и без них". Но когда с ними что-то перестаёт работать на столе на 9600 - тут какой-то явный глобальный косяк.

[Looker]

хороший кабель, специально для RS-485

Опытным путем были отключены конечные резисторы

Про качество кабеля сомневаюсь, т.к резисторы пришлось отключать.
По UTP кабелю RS-485 "гоняют" только вот резисторы нужны не 120 Ом.
Правильный кабель Belden 9842 800 метров по электросталеплавильному цеху с протоколом DH-485 ("жесткий" протокол) - без проблем.

[Serex]

Про качество кабеля сомневаюсь, т.к резисторы пришлось отключать.

Не в кабеле там дело, а в отсутствии подтягивающих резисторов. Терминальный резистор является слишком большой нагрузкой для операционного усилителя и сигнал просто ослабевает. Сейчас мне это стало очевидно. Нельзя использовать терминальный резистор без подтягивающих. Жаль только проверить это предположение смогу теперь, надеюсь, в мае. Сегодня мы ушли в карантин.

[Универсал]

Нет там операционных усилителей. Что-нибудь вроде MAX485 или аналог.

[Jackson]

Сейчас мне это стало очевидно. Нельзя использовать терминальный резистор без подтягивающих

Чем дальше в лес - тем крепче грабли.

Рекомендую к прочтению: Интерфейсы последовательной передачи данных. Стандарты RS-422/RS-485./ Александр Локотков. Журнал "СТА" 3/97

На этом всё.

[Dotarev]

Чтобы исказить сигнал на скорости 9600, время задержки нужно примерно 100 мкс, что соответствует длине кабеля примерно 15 километров

Немного неверный расчет. У меня (как и у Вас, думаю) нет информации об оптимальности схемы дискриминатора входного приемника линии RS485. Поэтому, для стабильности результата, лучше принять что переходные процессы в линии закончатся за время, не большее 20% длительности передачи одного бита.На скорости передачи 9600 бит/с длительность передачи одного бита составляет 104мс. Значит, переходные процессы должны закончиться за 21мс.
Рассмотрим случай, когда у нас в линии один приемник и один передатчик, оба на концах кабеля и не согласованы (нет терминальных резисторов), длина кабеля L, групповая задержка распространения сигнала от передатчика к приемнику Tз и использован качественный кабель, который обеспечивает затухание на постоянном токе не более 10% от амплитуды сигнала передатчика. Тогда, при передаче сигнала от передатчика к приемнику после прихода фронта сигнала передатчика (полезного сигнала) через 2*Tз на приемник придет первый фронт отраженной волны амплитудой 0,81% от амплитуды основного сигнала на приемнике, через 4*Tз - второй фронт амплитудой 0,65 амплитуды полезного сигнала и т.д. Если принять, что в линии напряжение на приемнике устанавливается после трех переотражений сигнала в линии, имеем:
6*Tз < 21мс.
Для витой пары групповая скорость сигналов ~ 0,9..0.95 от скорости света в вакууме. Значит, чтобы не учитывать эффекты длинной линии, длина кабеля на скорости 9600 бит/с не должна превышать 5км.
Впрочем, это всё же в десять раз больше, чем длина кабеля на объекте (50м).

[tonyk]

Не в кабеле там дело, а в отсутствии подтягивающих резисторов. Терминальный резистор является слишком большой нагрузкой для операционного усилителя и сигнал просто ослабевает. Сейчас мне это стало очевидно. Нельзя использовать терминальный резистор без подтягивающих.

Полный бред!
Прежде чем такое говорить, изучите устройство трансиверов EIA-485 и требования стандарта к ним. Трансиверы рассчитаны на работу на нагрузку около 50 Ом, обычно чуть больше. При работе с кабелем, соответствующим стандарту EIA-485, о чём на кабеле должна быть нанесена соответствующая маркировка, достаточно 60 Ом, +-10%, то есть 54 Ом. Поэтому, если вы используете UTP, имеющий волновое сопротивление 100 Ом, то правильно согласовать его и при этом не перегрузить передатчик, скорей всего, не получится. Конечно, можно поискать трансиверы, допускающие работу на нагрузку менее 50 Ом, но вы ведь не разработчик прибора?
Нельзя говорить, что резисторы защитного смещения, часто называемые "растяжками", важнее терминирующих. Всё зависит от характера помех в линии. Поэтому нужен расчёт их номиналов и установка. На практике, при скорости до 9600 зачастую достаточно растяжек. Работа терминатор на таких скоростях не заметна, на что справедливо и с цифрами указали коллеги. Если в кабеле остались свободные жили, то подключите их к дренажному выводу, если он есть. Правильно заземлите экраны сегментов кабелей. Если есть возможность, соедините корпусы приборов отдельным проводом сечением не менее 4 мм кв.

[rwg]

длина кабеля на скорости 9600 бит/с не должна превышать 5км.
Впрочем, это всё же в десять раз больше, чем длина кабеля на объекте (50м).

Согласен, Ваши числа точнее, только 50м - 5км - разница в 100 раз. :)