Диагностика сети RS-485 по осциллограммам

[mfsa]

Вобщем проблемная линия 600 м х 55 контроллеров была поделена на 2 линии (без повторителей):
Линия 1: ~300 м 24 контроллера
Линия 2: 600 м 31 контроллер
Есть терминирующий резистор 120 ом в конце линии.

Выкладываю новую серию осциллограмм для линии 2, но эти сняты в самой дальней точке от мастера. Совмещенные осциллограммы сделаны для простоты восприятия, чтобы все время не вычитать один канал из другого (у обоих кривых общий ноль).

[+] Осциллограммы совмещенные

[+] Осциллограммы раздельные

В таком варианте линии работают существенно лучше, но всё таки хотелось бы улучшить качество связи. Есть ли какие либо проблемные места в осциллограммах?

[Ryzhij]

Видны дробления.
У Вас что, только один терминатор?

[mfsa]

Ryzhij, Да. Производитель утверждает, что достаточно одного в конце. При этом в мастере судя по показаниям омметра нет терминатора. В начало тоже ставил терминатор на всякий случай, но по ощущениям связь лучше не стала. Осциллограммы не замерял при этом.

[mfsa]

А как выглядят дробления?

[Ryzhij]

Производитель утверждает, что достаточно одного в конце.

Ну, не знаю, даже там, где этот Ваш производитель нагло врёт про 207 устройств, речь идёт про два резистора - по одному в начале и в конце линии.
На русском

[+] Цитата

Система предусматривает подключение до 207
элементов с максимальной длиной 1000 м. Для подключения необходимы
стандартные принадлежности (преобразователь RS485-USB код CAREL
CVSTDUMOR0) и два сопротивления с краями 120 Ω, для установки на
клеммной коробки первого и последнего подключённого инструмента.

In English

[+] Quote

The system allows up to 207 units to be connected together, with a maximum length of 1000m. The connection requires the standard accessories (RS485-USB converter, CAREL code CVSTDUMOR0) and two 120 Ω terminal resistors.
Connect the RS485 converter to the easy, easy compact or easy split using a four-wire cable and make the connections as shown in the figure. The line should be started and ended with a 120 Ω 1/4 W resistor.

По классике жанра линию согласовывают с обоих концов.

А как выглядят дробления?

Классические дробления импульсов - это когда просечки аж в середине импульса возникают. Но, к счастью, у Вас не всё так грустно.
На предпоследней раздельной осциллограмме виден дребезг только вначале синих импульсов.
Это нечто среднее между краевыми искажениями и дроблениями.
Причём, у красных импульсов такого нет. А должны бы быть ;)

Причин может быть несколько, и они двух классов.
1. Некорректные измерения
1.1. Компенсация частотных искажений делителей щупов настроена по-разному или ненастроена вообще. Решение: Проверить и при необходимости подстроить.

2. Проблемы линии.
2.1. Линия ни разу не симметрична, по крайней мере относительно выбранного "общего". Решение: Установить на кабели ферритовые фильтры (цилиндры) типа таких https://www.chipdip.ru/video/id000314428
Эти устройства позволяют симметрировать линию, погасить синфазные наводки. В любом случае хуже не будет.
2.2. Линия несогласована. Решение: Проверить топологию линии (д.б. "шина"). Установить согласующие терминаторы на концах линии

[mfsa]

Ryzhij, спасибо! Буду претворять это в жизнь.

По ссылке советуют ставить ферритовый фильтр с одного конца линии, можно на всякий случай с двух. Но там имеется ввиду участок линии между двумя устройствами. А в случае нашей линии связи, где 31 контроллер, я так понимаю около мастера точно надо ставить фильтр. Но кроме того, получается, что желательно распределить эти фильтры по линии равномерно? Т.к. фильтр у мастера позволяет мастеру получать ответ от контроллеров без помех, но по идее никак не поможет получать контроллерам запрос от мастера без помех.

А как распознать симметричность или несимметричность линии? Я так понимаю - относительно земли, я это поискал, но объяснения к сожалению не нашел.

[Ryzhij]

Но кроме того, получается, что желательно распределить эти фильтры по линии равномерно?

Я бы так и сделал.

А как распознать симметричность или несимметричность линии? Я так понимаю - относительно земли

Точнее - относительно "сигнального общего", который, в свою очередь, обычно заземляют, но при этом фирменные кабели для передачи RS485 и RS422 содержат этот самый "Gnd"-проводник.
Инструментально для проверки симметричности проще всего замерить комплексное сопротивление (имитанс RLC) сигнальных проводников относительно "Gnd" на разных частотах.
Я же, как Вы поняли, судил о симметрии по форме импульсов.

Я так понимаю - относительно земли, я это поискал, но объяснения к сожалению не нашел.

Это уже из теории распространения электромагнитных волн в длинных линиях. Кабель рассматривается как направляющая система, для уменьшения влияния окружающей среды и ослабления антенных эффектов кабель экранируют. Вот относительно этой самой искусственной "грядки с землёй" - экрана - и рассматривается симметрия направляющей системы.