FAQ по интерфейсам и протоколам

[Jackson]

1. Описание протоколов ModBUS
2. Марка кабеля для RS-485, CAN
3. Расчёт скорости работы Modbus
4. Диагностика сети RS-485
5. OPC-серверы для ModBUS
6. Физика интерфейсов RS-422 и RS-485
7. Статья "Заметки о ModBUS" от ОВЕН
8. Набор компонент для ModBUS на Delphi
9. СТА (№4/2010): Виктор Денисенко, "Протоколы и сети Modbus и Modbus TCP".
10. Что такое ModBus Plus ?
11. Протокол МИРТЕК для электростчетчиков Каскад
12. Спецификации HART/HART-DDL
13. Сканеры устройств ModBUS-RTU

[Jackson]

Описание ModBUS-RTU - здесь.
Описание ModBUS-TCP - здесь.

PDF-копии - здесь.

[Jackson]

Мне наверное в 300-й юбилейный раз задали один и тот же вопрос: годится ли выбранный кабель для интерфейса RS-485. Чтобы избавить себя от будущего повторения, просто привожу здесь свой ответ целиком с наиподробнейшим объяснением. Чтобы было на что ссылаться.

[+]

По поводу кабеля. Согласовать - это не ко мне. Согласование подразумевает подписи и ответственность. Могу рекомендовать или не рекомендовать.

Ваши кабели:
RFE-HF 2х2х0,75
КПСнг(A)-FRLS

Что первый кабель что второй - оба одинаково не годятся. Не рекомендую.

Читаем описание к каждому из них: кабели для систем противопожарной сигнализации и управления. И на этом всё. Смотрим характеристики: нет такого понятия как волновое сопротивление, а оно должно быть 120 Ом. То есть это кабели для пожарных датчиков, для сигналов 4-20мА, для концевиков. Раз нет нигде букв "RS-485" - всё, не годится.

В документации на оборудование и в стандарте на RS-485 указано, что применяемый кабель должен быть адаптирован для сетей передачи данных по последовательным цифровым интерфейсам RS-485. Некоторые производители оборудования даже марки кабелей указывают. Производитель рассчитывает своё оборудование на работу в определённых условиях, если вы эти условия не выполняете, то производитель и не гарантирует что его оборудование будет у вас работать. :) Умный производитель даже разговаривать не станет, пока вы не выполните все эти условия, а они в документации перечислены.

В кабелях, которые как раз для этого, так и сказано: "симметричный для передачи данных по RS-485 с волновым сопротивлением 120 Ом". Вот эти фразы и искать. Например, в гугл вводится поиск по строке: "кабель симметричный RS485" и получаем вагон результатов. Выбирайте по доступности, сертификату, диапазону температур и негорючести, экранированный, небронированный, для внутренней прокладки (если не требуется другого), для внутренней прокладки сечением не больше 0.75, можно 0.5 даже (если будет больше 0.75 то жесткий будет, неудобно). У меня на уме КИПвЭВнг(А)-LS, потому что он и для наружной прокладки и для внутренней, и проверен много где (200 метров по всему пароходу, 300 метров по тундре, 400 метров по территории ТЭЦ - везде опробовали, работает уже больше 10ти лет, могу назвать адреса объектов). Он дороже остальных, зато с гарантией. Остальные не хуже, просто мы их не проверяли.

Что касается того что уже проложено, если проложено не то. Работать может и на обычных проводах, пока на столе и в цеху собрано на небольших расстояниях. А может и не работать. У Вас работает? - Повезло, вы выиграли в лотерею. Но не факт что будет работать завтра. В сборочном цеху тепличные парниковые условия, ни помех, ни сырости, ни нагрузки, ни морозов во время холодного отстоя. А например на реальном судне или другом объекте это всё появится, и что потом будет со связью - лотерея, может внезапно пропасть связь и как ни бейся - не восстановится (кабель отсыреет, появятся электромагнитные поля и т.п.). Может не сразу, через пару лет когда кабель начнёт стареть. Таких случаев - миллион. Мне через день звонят с одинаковыми вопросами "ведь работало же 2-3 года, ничего не делали, а оно сломалось". Если вы ничего не делали, значит кто-то что-то сделал до вас.

Почему-то любят использовать кабели UTP для этих целей. Это бомба замедленного действия. Если сразу заработает, то со временем от вибрации могут лопаться однопроволочные жилы, да так хитро что тестером прозванивается как целая, а для интерфейса RS-485 это будет обрыв. И место такого обрыва вы не найдёте. Не говоря о том что его в обычные клеммы монтировать неудобно - он тонкий, 0.18...0.24 кв.мм всего.

Не зря придумали отдельный стандарт на RS-485, если кабель ему соответствует - гарантированно будет работать в любых условиях. Так что внимательнее. Особенно потом, когда китайские контроллеры пойдут вместо европейских. Европейское железо со своей стороны стандарты жестко соблюдает (уровни сигналов, задержки и прочее), а что китайцы у себя применяют - неизвестно пока. На столе у нас работает без сбоев, но это на столе.

Соответствие стандарту достигается несколькими вещами:

• правильный материал изоляции, который в паре даёт определённое волновое сопротивление;
• правильный повив - определённое количество витков на погонный метр, что тоже определяет волновое сопротивление;
• экранирование;
• правильный материал внешней изоляции;
• правильная конструкция кабеля.

Виток - это индуктивность, изоляция между жилами - это конденсатор, а сама медная жила - это сопротивление, в сумме получаем RLC-цепочку, для которой можно рассчитать полное сопротивление на частотах, с которыми передаются данные. Производитель кабеля это всё сделал и подобрал эти материалы и витки так, чтобы это сопротивление было 120 Ом, а также позаботился о том чтобы эта величина не зависела от способа прокладки, от времени, от температуры, от внешних условий (электромагнитных полей например) и даже от скорости передачи данных (диапазон скоростей указывается в характеристиках хорошего кабеля). Вот поэтому эти кабели особенно выделены.

И не используйте двухпарный кабель для дублированных интерфейсов - это бессмысленно. Например два интерфейса CAN в контроллере PPM3 - это аппаратное резервирование, один канал сдох - второй включился. А если оба канала в одном кабеле то какова вероятность того, что при обрыве кабеля порвутся сразу оба канала? Она близка к 100%. Какой тогда смысл в этом резервировании? Если совсем по уму, то резервированные кабели ещё и прокладывают разными дорогами: в разных лотках и пучках проводов, если между щитами(шкафами) то по разным кабельным трассам - чтобы если порвались, то в каком-то одном месте, в другом есть шанс что цело будет.

А так, я двухпарный кабель использовал только когда мне ещё и питание нужно было передать на другой конец по кабелю - по первой паре сам интерфейс, по второй паре питание. Других необходимостей в двух парах я ещё не встретил за всю свою многолетнюю практику.

[Jackson]

Обсуждалось здесь.

[Jackson]

Обсуждалось здесь.

[Jackson]

• ADVANCED SERIAL DATA LOGGER (с модулями экспорта в excel, google, SQL) - ссылка
• MODBUS UNIVERSAL MASTER OPC SERVER - ссылка
• Бесплатный OPC-сервер протокола Modbus - ссылка.

[Jackson]

Статья "Интерфейсы последовательной передачи данных. Стандарты EIA RS-422A/RS-485", Александр Локотков, журнал «СТА» №3 1997г. стр. 110.
Излагаются основные требования стандартов EIA RS-422 и RS-485. Рассматриваются некоторые аспекты реализации информационно-измерительных сетей на базе данных стандартов.
Ссылка на Яндекс-диск.

[Jackson]

Статья "Заметки о ModBUS" от ОВЕН: Ссылка на ЯндексДиск.

[Jackson]

Ресурс Руслана Кандирала. Он создал набор компонент для Delphi, позволяющий получать доступ к любому оборудованию по протоколу ModBus RTU/TCP. Компоненты полностью бесплатны и вполне работоспособны (опробованы, работают).
Ссылка на страничку Руслана: https://kandiral.ru

[Jackson]

Статья
СТА (№4/2010): Виктор Денисенко, "Протоколы и сети Modbus и Modbus TCP".
Ссылка на ЯндексДиск

[Jackson]

ModBus Plus - интерфейс, разработанный ф.Modicon Inc. в качестве расширения к классическому ModBus.

Описание: ссылка на яндекс-диске.

Пример конвертера из классического ModBUS в ModBUS Plus: ссылка.

[Jackson]

Протокол МИРТЕК для электростчетчиков Каскад - здесь

[Jackson]

Спецификации HART/HART-DDL - Ссылка
Также обсуждалось здесь.

[Jackson]

Обсуждение сканеров ModBUS-RTU. Есть ссылки на работающие программы: viewtopic.php?t=18400
Более старое обсуждение: viewtopic.php?t=14456