Как подключить устройства RS232 и RS485 к сети Ethernet с помощью PoE

common problems

6.1. The power light doesn’t work

• Check the power supply, whether the reverse connection, whether the DC power supply, voltage is at least 9v;
• If the power is normal, the module may be damaged, please contact us to send it back for repair.

6.2. The device is not communicating

• Whether through the module IP page to choose the correct 485 TCP communication mode and power off restart;
• Through the module IP page to see whether the module’s serial port parameters, network parameters, and equipment matching;
• Whether power off and restart after modifying module parameters
• Use section 4.1.3 to determine if the cable is available.

6.3. Unable to access module IP pages

• Section 4.1.3 to determine if the network cable is usable;
• Check if the login IP is the current module IP;
• Attempts to change browsers such as Google, Firefox, or IE9;
• The computer IP network segment is consistent with the module, whether the module IP and Computer IP conflict, whether the switch/router configuration is the correct IP to the computer, module, etc.

6.4. The page modification parameter did not succeed

• Click OK after the corresponding parameter;
• Power-off restart module modified parameters can be effective, whether there is a power-off restart;

Перспективы интеграции устройств RS-485/Modbus RTU

В настоящее время индустрия выпускает огромное количество устройств с интерфейсом RS-485/Modbus RTU. И у каждого устройства есть свои нюансы работы, свой набор регистров, которые используются для считывания и записи данных

Поэтому важно было обеспечить принципиальную возможность простой интеграции устройств RS-485/Modbus RTU в систему домашней автоматизации посредством контроллера MegaD-2561

Вместе с тем, в перспективе MegaD-2561 может поддерживать работу с конкретным оборудованием не только в режиме «шлюза», но и полностью автономно. В этом случае контроллер, имея информацию о структуре регистров и команд подчиненного устройства сможет формировать запросы и интерпретировать ответы самостоятельно.
Применительно к описанному в статье счетчику это означает, что сервер мог бы получать уже готовые данные в Амперах, Вольтах, Ваттах и т.д., которые бы не требовали дополнительной обработки. Вероятно, это облегчило бы процесс интеграции некоторых устройств с интерфейсом RS-485 в программное обеспечение сервера.

Parameters

Model	UART TO ETH (B)	RS232 TO ETH (B)	RS485 TO ETH (B)	RS232 TO POE ETH (B)	RS485 TO POE ETH (B)	RS232/485/422 TO POE ETH (B)
Product Description	Castellated holes module	Common version	PoE Network port + isolated RS232	PoE Network port + isolated RS485	PoE Network port + isolated RS232/485/422
Enclosure	—	Rail-mount plastic case	Aluminium alloy case (supports wall-mount and rail-mount installations)
Basic Function	Bi-directional transparent data transmission between serial port and Ethernet
Ethernet	Common network port	PoE network port, support IEEE 802.3af standard
Isolation Protection	N/C	Power isolation, Signal isolation
UART Port	TTL	RS232	RS485	Isolated RS232	Isolated RS485	Isolated RS232/485/422
Power Supply	Pinheader / pads	Screw terminal	Screw terminal, or PoE port	DC power port, screw terminal, or PoE port
Dimensions	34×23×11.5mm	87×36×59mm	88.7×72.5×24.2mm
Application Scenarios	Can be used as Serial server, Modbus gateway, MQTT gateway, suitable for applications like data acquisition, IoT gateway, safety & security IoT, and intelligent instrument monitoring…
UART Specification
Baudrate	300 ~ 115200 bps
Parity Bit	None, odd, even, mark, space
Data Bit	5 ~ 9 bits
Flow Control	Support	N/A
Software
Protocol	ETHERNET, IP, TCP, UDP, HTTP, ARP, ICMP, DHCP, DNS
Configuration	Host, web browser, device management functions library
Communication Method	TCP/IP direct communication, VCOM
Operating Mode	TCP server, TCP client, UDP Group, UDP
Modbus Gateway	Modbus TCP to RTU
Other Functions	User-defined heartbeat/registration packet, User-defined web page…
Other
Operating Temperature	-40℃ ~ 85℃
Humidity Range	5% ~ 95% relative humidity

Product specification

3.2.1 terminal definition

Function	Name	Instruction
Power supply	VCC	24V DC power supply Positive
	GND	24V DC power supply Negative
RS422	R +	Module RXD + (RS422), connected to 422 communication device TXD +
	R –	Module RXD-(RS422), connect 422 communication equipment txd –
	T +	Module TXD + (RS422), connected to 422 communication device RXD +
	T-minus	Module txd-(RS422), connect 422 communication equipment RXD-
RS485	A	A (RS485)
	B	B (RS485)

3.2.2 RS232C interface description

Pin sequence	PIN action	Pin name
1	Data carrier detection	DCD
2	(module) data reception	Rxd
3	(module) data transmission	TXD
4	Data terminal preparation	DTR
5	GND	GND
6	Data Equipment Preparation	DSR
7	Request send	RTS
8	Clear send	CTS
9	Ringing’s instructions	Ri

3.2.3 Light instructions

Name	Function	Instruction
PWR	Power Indicator	The green light is always on, indicating that the power supply is normal
SYS	System light	● Flash Mob:Network interface and 485 data normal exchange● One second on, one second offEstablish connection no data interaction● One flash per second:485 communication anomaly, no slave data set● Long time on:Idle State, no 485 communication, no Modbus TCPMake the connection● Out in 5 seconds:Resetting
232	232, Comms Light	● Flicker:Establish a TCP connection under the serial port or network port that has a data transceiver● Long time on:Just establish a TCP connection with no data interaction● Put Out:No data interaction, no TCP connection established
422	422, Comms Light	● Flicker:Establish a TCP connection under the serial port or network port that has a data transceiver● Long time on:Just establish a TCP connection with no data interaction● Put Out:No data interaction, no TCP connection established
485	485 communication light	● Flicker:Establish a TCP connection under the serial port or network port that has a data transceiver● Long time on:Just establish a TCP connection with no data interaction● Put Out:No data interaction, no TCP connection established

3.2.4 reset function

After normal power, long press the reset button for 5 seconds, and release in 2 seconds, Sys indicator lights off for 5 seconds to restore normal light means a successful reset, and then power off the restart module. After the Reset, the system parameters are restored to the default state, as explained below:✓The serial port parameters of RS485/232/422 are 9600,8, NONE, 1; the TCP communication mode of RS485 is Server✓ This machine is IP 192.168.1.15, subnet mask 255.255.255.0, Gateway 192.168.1.1✓ The remote host IP is 192.168.1.124, and the remote host IP port number is 8080✓ Web login password is 123456

Hardware Description

Indicator light	State description
Power Light	Power Indicator
Link light	(1) Link is green when the network cable is connected. (2) When the TCP connection is established (or in UDP mode), Link is blue (actually with faint green light). Can be used to judge whether the serial port server has established communication with the host computer software communication link.
Active light	(1) When the network port sends data to the serial port, the light is green. Shiny time than actual communication The time delay is 1 second longer, making it easier to spot short data communications. (2) When the serial port sends data to the network port, the indicator light is blue and green at the same time. due to blue It is brighter, so if you see blue, it means that there is a serial port returning data to the network port. This can judge whether the device has a response to the command of the host computer, if there is no response, it indicates that the string The port baud rate is incorrect or the serial port is not connected properly.

Advanced Software Function

• Support Modbus gateway function, support Modbus RTU to Modbus TCP. It can support storage-type Modbus, and can automatically collect device data and store it; it also supports a non-storage mode Modbus gateway.
• Support multi-host function: In the query mode of one question and one answer, the support network port allows multiple computers to access the same serial device at the same time.
• Support MQTT gateway function.
• Support JSON to Modbus RTU and 645-meter protocol, support HTTP POST, and HTTP GET format to upload data.
• Support NTP protocol to obtain network time, which is used for serial output, and the latter is used for protocol content upload.
• Support custom heartbeat package and registration package function: It is convenient to communicate with the cloud and identify devices.
• It supports the function that password authentication is required to establish a connection through TCP to ensure connection security.
• It supports the function of data submission and delivery in HTTP mode, and the cloud can directly use the HTTP GET command to interact with the serial port data of the device.

Режим RS485

В этом режиме контроллер сам вычисляет контрольную сумму (CRC16 Modbus) запроса, а также проверяет контрольную сумму ответа.
Пример команды для запроса у счетчика DDS238-1 ZN значения текущего напряжения в сети.

http://192.168.0.14/sec/?uart_tx=0103000C0001&mode=rs485

Команду можно «расшифровать» следующим образом:
, где
— адрес устройства SlaveID. По умолчанию 01.
— функциональный код чтения AO (Analog Output)
— адрес регистра, который следует считать со счетчика. Указывается в документации к счетчику или другому устройству
— количество запрашиваемых регистров (каждый регистр может возвражать 2 байта)
Как уже было сказано, CRC считается автоматически.

Теперь необходимо получить результат.

http://192.168.0.14/sec/?uart_rx=1&mode=rs485

Контроллер возвращает результат также 16-ричном формате в символьном представлении. Но для удобства разбора данных на стороне сервера, каждый байт разделяется символом «|».

01|03|02|08|a1

Ответ стоит интерпретировать так:
— адрес устройства SlaveID
— функциональный код
— количество возвращаемых байт
— в данном случае значение напряжения 0x08a1 или в десятичном представлении 2209 (220,9В)

Если контроллер выявил сбой в передаче данных (контрольная сумма не совпала), то он возвращает сообщение: CRC Error.

Учитывая все вышесказанное, можно разработать простейшую программу, для считывания данных со счетчика с помощью контроллера MegaD-2561.
Пример кода на языке PHP.

while (true)
{
    $res = file_get_contents("http://192.168.0.14/sec/?uart_tx=0103000C0001&mode=rs485");
    usleep(100000);
    $res = file_get_contents("http://192.168.0.14/sec/?uart_rx=1&mode=rs485");
    if ( $res != 'CRC Error' )
    {
        $data = explode("|", $res);
        $voltage = number_format(hexdec($data.$data) / 10, 1);
        echo "Текущее напряжение: ".$voltage."В";
    }
    else
    echo "Ошибка CRC";

    sleep(1);
}

Программа в бесконечном цикле раз в секунду считывает и выводит на экран значение напряжения сети.
Важно обратить внимание, что между отправкой команды и запросом ответа установлена пауза в 0,1с. Эта небольшая пауза необходима, чтобы сеанс связи между контроллером и счетчиком успел завершиться, так как скорость RS-485 существенно ниже, чем скорость Ethernet

Таким образом можно считывать любые другие регистры из счетчика электроэнергии:

• Общее потребление электроэнергии (Регистры 0x00-0x01)
• Текущее напряжение, В (0x0C)
• Текущее значение тока, А (0x0D)
• Текущая активная мощность, Вт (0x0E)
• Текущая реактивная мощность, ВА (0x0F)
• CosF (0x10)
• Частота, Гц (0x11)

Стоит отметить, что к шине RS-485 можно подключить несколько различных или однотипных устройств, имеющих разные адреса.
Для смены адреса в устройства необходимо отправить соответствующие команды.
Например, для смены адреса (SlaveID) счетчика DDS238-1 ZN необходимо отправить команду: 011000150001020301
Здесь предпоследний байт — новый SlaveID. Был 01, станет 03.

Таким образом к одному контроллеру на шину RS-485 можно подключить 248 устройств (0-247), адреса (248-255) зарезервированы.

Программное обеспечение для работы в сетях RS-485

Интерфейс RS-485, стал основным физическим интерфейсом для промышленных сетей передачи данных. Такие протоколы как ModBus, ProfiBus DP, DCON, DH-485 , работают по на физическом уровне RS-485.

Промышленные протоколы передачи данных часто бывают засекречены фирмами производителями. Информацию по тому или иному протоколу связи приходится собирать по крупицам.

Специалисту, работающему с промышленными сетями необходима программа для чтения всей информации передаваемой в информационных сетях. Основные секреты промышленных протоколов можно обнаружить только при всестороннем анализе переданных и полученных данных.
Программа ComRead v.2.0 предназначена для сохранения и отображения данных и сервисных сигналов передаваемых в информационных сетях, которые работают по стандартам RS-232, RS-485, Bell-202 и др. Программа не только сохраняет всю информацию, но и создает временную развертку данных и сервисных сигналов. Программа ComRead v.2.0 сканирует информационный канал не влияя на его работу, то есть работает в режиме прослушивания физической среды передачи информации. Кроме того, программа может работать в режиме транслятора данных и сервисных сигналов. При этом она становится непосредственной частью информационного канала связи. Более подробно можно ознакомится с программой здесь.

Software Features

• Support TCP server, TCP client, UDP mode, and UDP multicast. When acting as a TCP client, it also supports TCP server-side functions. Supports 30 TCP connections as a TCP server and 7 destination IPs as a TCP client.
• The baud rate supports 300~115200bps, the data bit supports 5~9 bits, and the check digit can be no check, odd check, even check, mark, or space.
• Support the function of sending MAC address when the device is connected, which is convenient for cloud management of the device.
• Provides a secondary development kit DLL development library for searching and configuring devices on the computer side.
• Support Web browser configuration, support DHCP to obtain IP dynamically, and DNS protocol to connect domain name server address.
• Support cloud remote search for devices, the configuration of device parameters, and device program upgrades.
• Support remote viewing of the device’s TCP connection status, and serial port data sending and receiving status through software. The virtual serial port supports the data monitoring function.

Product Overview

1.1 product introduction

The RS232/485/422-ETH module is a composite serial server, which not only has the function of a conventional serial server but also converts the standard RS-232/422/485 serial signal into TCP/IP signal, realizing the two-way data transparent transmission between RS-232/422/485 serial port and TCP/IP network interface. At the same time, it has the function of Modbus Gateway, realizes the conversion between Modbus CP and Modbus RTU, makes the serial port equipment have the function of TCP/IP network interface, connects local area network for data communication, greatly reduces the wiring engineering of serial port equipment, and is easy to maintain, and extend communication patterns and distances.

1.2 Features

• Modbus TCP to Modbus RTU, realizing the communication between Ethernet Modbus TCP Master Station Equipment and serial Port Modbus RTU slave station equipment.
• Modbus RTU to Modbus TCP, realizing the communication between the Serial Port Modbus RTU master station equipment and Ethernet Modbus slave station equipment.
• Web configuration parameters, convenient and fast; web configuration of different slave properties, modified 485 communication parameters and network parameters
• Independent TCP to RS485 transmission; communication parameters can be set through the web page; module as a server.
• Independent TCP to RS232 transmission; communication parameters can be set through the web page; module as a server.
• Independent TCP to RS422 transmission; communication parameters can be set through the web page; module as a server.

RS232_485_422-ETH_AMSAMOTION_Ethernet_ModuleDownload

1.3 application scenarios

RS232/485/422-ETH can be widely used in industrial automation, PLC control, building automation, POS system, power monitoring, access control medical, attendance system, self-service banking system, Telecom Equipment Room Monitoring, information appliances, LED information display equipment, measuring instruments and environmental power monitoring system, etc. RS232/422/485 serial port equipment or systems.

Advanced Software Function

• Support Modbus gateway function, support Modbus RTU to Modbus TCP. It can support storage-type Modbus, and can automatically collect device data and store it; it also supports a non-storage mode Modbus gateway.
• Support multi-host function: In the query mode of one question and one answer, the support network port allows multiple computers to access the same serial device at the same time.
• Support MQTT gateway function.
• Support JSON to Modbus RTU and 645-meter protocol, support HTTP POST, and HTTP GET format to upload data.
• Support NTP protocol to obtain network time, which is used for serial output, and the latter is used for protocol content upload.
• Support custom heartbeat package and registration package function: It is convenient to communicate with the cloud and identify devices.
• It supports the function that password authentication is required to establish a connection through TCP to ensure connection security.
• It supports the function of data submission and delivery in HTTP mode, and the cloud can directly use the HTTP GET command to interact with the serial port data of the device.

Software Features

• Support TCP server, TCP client, UDP mode, and UDP multicast. When acting as a TCP client, it also supports TCP server-side functions. Supports 30 TCP connections as a TCP server and 7 destination IPs as a TCP client.
• The baud rate supports 300~115200bps, the data bit supports 5~9 bits, and the check digit can be no check, odd check, even check, mark, or space.
• Support the function of sending MAC address when the device is connected, which is convenient for cloud management of the device.
• Provides a secondary development kit DLL development library for searching and configuring devices on the computer side.
• Support Web browser configuration, support DHCP to obtain IP dynamically, and DNS protocol to connect domain name server address.
• Support cloud remote search for devices, the configuration of device parameters, and device program upgrades.
• Support remote viewing of the device’s TCP connection status, and serial port data sending and receiving status through software. The virtual serial port supports the data monitoring function.

2.3.7. Выбор кабеля

В зависимости от скорости передачи и необходимой длины кабеля можно использовать либо специально спроектированный для интерфейса RS-485 кабель, либо практически любую пару проводов. Кабель, спроектированный специально для интерфейса RS-485, является витой парой с волновым сопротивлением 120 Ом.

Для хорошего подавления излучаемых и принимаемых помех важно большое количество витков на единицу длины кабеля, а также идентичность параметров всех проводов. При использовании неизолированных трансиверов интерфейса кроме сигнальных проводов в кабеле необходимо предусмотреть еще одну витую пару для соединения цепей заземления соединяемых интерфейсов

При наличии гальванической изоляции интерфейсов этого делать не нужно

При использовании неизолированных трансиверов интерфейса кроме сигнальных проводов в кабеле необходимо предусмотреть еще одну витую пару для соединения цепей заземления соединяемых интерфейсов. При наличии гальванической изоляции интерфейсов этого делать не нужно.

Кабели могут быть экранированными или нет. Без эксперимента очень трудно решить, нужен ли экран. Однако, учитывая, что стоимость экранированного кабеля не намного выше, лучше всегда использовать кабель с экраном.

Рис. 2.7. Зависимость допустимой длины кабеля от скорости передачи для интерфейса RS-485

При низкой скорости передачи и на постоянном токе большую роль играет падение напряжения на омическом сопротивлении кабеля. Так, стандартный кабель для интерфейса RS-485 сечением 0,35 кв.мм имеет омическое сопротивление 48,5 * 2 = 97 Ом при длине 1 км. При терминальном резисторе 120 Ом кабель будет выполнять роль делителя напряжения с коэффициентом деления 0,55, т. е. напряжение на выходе кабеля будет примерно в 2 раза меньше, чем на его входе. Этим ограничивается допустимая длина кабеля при скорости передачи менее 100 кбит/с.

На более высоких частотах допустимая длина кабеля уменьшается с ростом частоты () и ограничивается потерями в кабеле и эффектом дрожания фронта импульсов. Потери складываются из падения напряжения на омическом сопротивлении проводников, которое на высоких частотах возрастает за счет вытеснения тока к поверхности (скин-эффект) и потерь в диэлектрике. К примеру, ослабление сигнала в кабеле Belden 9501PVC составляет 10 дБ (3,2 раза) на частоте 20 МГц и 0,4 дБ (на 4,7%) на частоте 100 кГц [] при длине кабеля 100 м.

Параметр дрожания фронта импульсов определяется с помощью «глазковой диаграммы» . На вход линии подается псевдослучайная двоичная последовательность импульсов, минимальная ширина которых соответствует заданной скорости передачи, к выходу подключается осциллограф. Если к моменту прихода очередного импульса переходный процесс, вызванный предыдущим импульсом, не успевает установиться, то «хвост» предыдущего импульса складывается с началом очередного, что приводит к сдвигу точки пересечения импульсами нулевого уровня на входе дифференциального приемника. Величина сдвига зависит от ширины импульсов и длительности паузы между ними. Поэтому, когда на вход линии подают псевдослучайную двоичную последовательность импульсов, то на осциллографе, подключенном к выходу линии, описанный сдвиг проявляется как размытость или дрожание фронтов импульсов, наложенных друг на друга. Это дрожание ограничивает возможность распознавания логических уровней и скорость передачи информации. Величина дрожания оценивается в процентах относительно ширины самого короткого импульса (см. ). Чем больше дрожание, тем труднее распознать сигнал и тем ниже достоверность передачи.

На показана зависимость допустимой длины кабеля от скорости передачи при скоростях более 100 кбит/с и использовании трансивера DS3695 фирмы National Semiconductor []. Зависимость построена для трех значений показателей качества передачи сигнала, которые оценивается величиной дрожания фронта импульса. Как видно, допустимая длина может быть увеличена при снижении требований к качеству передачи. Нижняя кривая на показана для случая, когда длительность фронта импульса после прохождения сигнала по линии увеличивается до 30% от ширины импульса. Увеличение длительности фронтов на конце линии — вторая причина, по которой длина линии не может быть больше указанной на .

Рис. 2.8. Зависимость допустимой длины кабеля от скорости передачи при скорости более 100 кбит/с

Реализация приемопередатчиков (драйверов) RS-485

Многие фирмы изготовляют приемопередатчики RS485. Называют их обычно конверторы RS232 — RS485 или преобразователи RS232-RS485. Для реализации этих приборов выпускается специальные микросхемы. Роль этих микросхем сводится к преобразованию уровней сигналов RS232C к уровню сигналов RS485 (TTL/CMOS) и обратно, а также обеспечение работы полудуплексного режима.

По способу переключения в режим передачи различают приборы:

Переключающиеся с помощью отдельного сигнала. Для перехода в режим передачи необходимо выставить активный сигнал на отдельном входе. Обычно это сигнал RST (СОМ порта). Эти приемопередатчики сейчас редко встречаются. Но, тем не менее, они иногда не заменимы. Допустим нужно прослушивать обмен данными между контроллерами промышленного оборудования. При этом, ваш приёмопередатчик не должен переходить в режим передачи, чтобы не создать коллизию в данной сети. Использование приёмопередатчика с автоматическим переключением здесь не допустимо. Пример такого конвертера Овен АС3.

С автоматическим переключением и без проверки состояния линии. Наиболее распространённые конверторы, которые переключаются автоматически при появлении на их входе информационного сигнала. При этом они не контролируют занятость линии связи

Эти конверторы требуют осторожного применения из-за высокой вероятности возникновения коллизий. Пример конвертора Овен АС3М.

С автоматическим переключением и с проверкой состояния линии

Наиболее продвинутые конверторы, которые могут передавать данные в сеть только при условии, что сеть не занята другими приёмопередатчиками и на входе имеется информационный сигнал.

Аппаратная реализация RS485 на примере преобразователя RS232-RS485 АС3 Овен

Рис.4 Принципиальная схема АС3 Овен.

На рис.4 представлена принципиальная схема преобразователя АС3 Овен. Этот преобразователь имеет отдельный сигнал для включения режима передачи данных. В качестве управляющего сигнала используется выходной сигнал СОМ порта RST. Если RST=1 (+12В) преобразователь передает данные с TD(Сом порта) в сеть RS485, если RST=0 (-12 В), то данные принимаются из сети RS-485 на вход RD (СОМ порта). Преобразователь работает от промышленной сети переменного тока напряжением 220 вольт. Блок питания преобразователя выполнен по импульсной схеме на базе микросхемы ТОР232N (DA1). Блок питания выдает два независимых напряжения +5В. Для приёма и преобразования полярных сигналов RS232 (±12 В) в однополярные сигналы TTL/CMOS уровня (+5 В) используется микросхема MAX232N (DD1). Данная микросхема интересна тем, что она питается от однополярного напряжения +5 В и имеет встроенные источники напряжения, которые необходимы для работы с полярными сигналами ±12 В. Для правильной работы встроенных источников напряжения к микросхеме MAX232N подключают внешние конденсаторы С14,С15,С17,С18. Кроме этого микросхема имеет по два преобразователя уровней сигналов RS-232C к TTL/CMOS в обоих направлениях.

Назначение сигналов:

RST -для переключения преобразователя в режим передачи/приёма

TD -передача данных из RS232 в RS485

RD -приём данных в RS232 из RS485

Далее сигналы RS232 преобразованные к уровню TTL/CMOS подаются на оптопары 6N137, которые осуществляют гальваническую развязку сигналов RS232 и RS485. Для передачи/приёма данных на стороне интерфейса RS485 используется микросхема DS75176 (многоточечный трансивер RS485). Данная микросхема запитана от отдельного источника напряжением +5 В. Микросхема представляет собой усилитель сигналов TTL/COMOS уровня с переключением направления передачи. Выходы DS75176 подключаются к контактам А и В через сопротивления 100 Ом, что обеспечивает ток короткого замыкания А-В в 250мА . Мощность сигнала RS485 примерно в 10 раз превышает мощность сигналов RS232. Эта микросхема усиливает сигнал до нужной мощности и обеспечивает полудуплексный режим работы.

Product parameters

COM1(RS485 communication parameter)

Support function	Modbus RTU to Modbus TCPModbus TCP to Modbus RTU485 and net mouth transmission
Interface type	RS485, Stud Terminal
Baud rate	9600 ~ 115200(default baud rate 9600)
Communication format	Modbus RTU; 8-bit data, 1-bit stop, no check (configurable)
Transmission distance	1,200 meters

COM2(RS422 communication parameter)

Support function	TCP to RS422 transmission
Interface type	RS485, Stud Terminal
Baud rate	9600 ~ 115200(default baud rate 9600)
Communication format	Default: 8-bit data, 1-bit stop, no check (configurable)
Transmission distance	1,200 meters. Baud rate 9600

COM3(RS232 communication parameter)

Support function	TCP to RS232 transmission
Interface type	RS232, DB9 terminal header
Baud rate	9600 ~ 115200(default baud rate 9600)
Communication format	Modbus RTU; 8-bit data, 1-bit stop, no check (configurable)

Ethernet interface parameters

Interface form	RJ45
Communication Protocol	Modbus TCP; TCP; HTTP;
Rate	10 Mbps; full duplex

Modbus TCP parameters

Default IP	192.168.1.15
Default port	502

Power parameter

Operating voltage	DC 9V ~ 24V; with protection against reverse connection
Power consumption	0.5 W ~ 2W

Working Environment

Operating temperature	20 °C ~ + 70 °C
Storage temperature	40 °C ~ + 85 °C

In the news

Installation Mode	Guide rail
Dimensions	96 * 60 * 25(L * W * H overall size)

Specifications

Model	RS232 RS485 TO ETH (B)	RS232 RS485 TO POE ETH (B)
Product Type	Serial Server, Modbus Gateway, MQTT Gateway
Basic Function	Bi-directional transparent data transmission between RS232 and RS485 to Ethernet
Communication Interface	RS485×1, RS232×1, Ethernet port ×2
Power Supply	DC 5.5 power port, screw terminal DC 6~45V
Without PoE network port power supply	With PoE network port power supply
Isolation Power Supply	Power Isolation, Signal Isolation
Communication
Ethernet	Common Network Port	PoE Network Port, Support IEEE 802.3af Standard
10 / 100M self-negotiation RJ45 interface, 2 KV surge protection
Serial Port	Isolated RS232 and RS485 (the 2 channels can receive and transmit independently at the same time)
Serial Specification
Baudrate	300 ~ 115200 bps
Parity Bit	None, odd, even, mark, space
Data bit	5 ~ 9 bits
Flow control	No flow control
Software
Protocol	ETHERNET, IP, TCP, UDP, HTTP, ARP, ICMP, DHCP, DNS
Configure method	Host configure, WEB browser, device management function library
Communication method	TCP/IP direct communication, VCOM
Operating Mode	TCP server, TCP client (coexisting with TCP server), UDP, UDP multicast
Others
Operation temperature	-40℃ ~ 85℃
Humidity range	5% ~ 95% relative humidity
Dimensions	L × W × H: 78 × 72.5 × 24.2 mm

2.3.5. Устранение состояния неопределенности линии

Когда передатчики всех устройств, подключенных к лини, находятся в третьем (высокоомном) состоянии, логическое состояние линии и входов всех приемников не определено. Чтобы устранить эту неопределенность, неинвертирующий вход приемника соединяют через резистор с шиной питания, а инвертирующий — с шиной «земли». Величины резисторов выбирают такими, чтобы напряжение между входами стало больше порога срабатывания приемника (+200 мВ).

Поскольку эти резисторы оказываются подключенными параллельно линии передачи, то для обеспечения согласования линии с интерфейсом необходимо, чтобы эквивалентное сопротивление на входе линии было равно 120 Ом.

Например, если резисторы, используемые для устранения неопределенности состояния линии, имеют сопротивление 450 Ом каждое, то резистор для согласования линии должен иметь номинал 130 Ом, тогда эквивалентное сопротивление цепи будет равно 114120 Ом. Для того, чтобы найти дифференциальное напряжение линии в третьем состоянии всех передатчиков (см. ), нужно учесть, что к противоположному концу линии в стандартной конфигурации подключен еще один резистор сопротивлением 120 Ом и до 32 приемников с входным дифференциальным сопротивлением 12 кОм. Тогда при напряжении питания   () дифференциальное напряжение линии будет равно +272 мВ, что удовлетворяет требованию стандарта.

Рис. 2.6. Резисторная цепь на выходе трансивера интерфейса, устраняющая неопределенное состояние линии и обеспечивающая ее согласование

Международные и национальные стандарты основанные на стандарте RS-485

ISO/IEC 8482 (1993г. действующий)

Издатель: ISO, IEC

Название: Information technology — Telecommunications and information exchange between Systems — Twisted pair multipoint interconnections.

Старые редакции:ISO 8284 (1987г. не действующий)

ITU-T v.11 (1996г. действующий)

Издатель: INTERNATIONAL TELECOMMUNICATION UNION

Название: Electrical characteristics for balanced double-current interchange circuits opertiong at data signalling rates up to 10 Mbit/s.

Старые редакции:ITU-T v.11 (1993г. не действующий)CCITT v.11 (1988г. не действующий)

ANSI/TIA-485-A (1998г. действующий)

Издатель: American National Standards Institute, ANSI

Название: Electrical Characteristics of Generators and Receivers for Use in Balanced Digital Multipoint Systems.

2.3.8. Расширение предельных возможностей

Стандарт RS-485 допускает подключение не более 32 приемников к одному передатчику. Эта величина ограничивается мощностью выходного каскада передатчика при стандартном входном сопротивлением приемника 12 кОм. Количество нагрузок (приемников) может быть увеличено с помощью более мощных передатчиков, приемников с большим входным сопротивлением и промежуточных ретрансляторов сигнала (повторителей интерфейса). Все эти методы используются на практике, когда это необходимо, хотя они выходят за рамки требований стандарта.

В некоторых случаях требуется соединить устройства на расстоянии более 1200 м или подключить к одной сети более 32 устройств. Это можно сделать с помощью повторителей (репитеров, ретрансляторов) интерфейса. Повторитель устанавливается между двумя сегментами линии передачи, принимает сигнал одного сегмента, восстанавливает фронты импульсов и передает его с помощью стандартного передатчика во второй сегмент (). Такие повторители обычно являются двунаправленными и имеют гальваническую изоляцию. Примером может служить повторитель NL-485C фирмы RealLab!. Каждый повторитель позволяет добавить к линии 31 стандартное устройство и увеличить длину линии на 1200 м.

Распространенным методом увеличения числа нагрузок линии является использование приемников с более высокоомным входом, чем предусмотрено стандартом EIA/TIA-485 (12 кОм). Например, при входном сопротивлении приемника 24 кОм к стандартному передатчику можно подключить 64 приемника. Уже выпускаются микросхемы трансиверов для интерфейса RS-485 с возможностью подключения 64, 128 и 256 приемников в одном сегменте сети (www.analog.com/RS485). Отметим, что увеличение количества нагрузок путем увеличения входного сопротивления приемников приводит к уменьшению мощности передаваемого по линии сигнала, и, как следствие, к снижению помехоустойчивости.

Заключение

Стандарт RS485 является основным стандартом 1-го физического уровня (OSI) передачи данных по последовательным асинхронным каналам связи.

Стандарт RS485 включен в состав многих сетевых протоколов, например:

• ModBus
• ProfiBus DP
• DCON (ICP CON)
• DH-485 (Allen Bradley)
• Овен (НПО «Овен»)
• BitBus (Intel)

Так же его поддерживают многие международные и национальные стандарты, например:

• CCITT V.10, CCITT V.11
• DIN 66 259-3, DIN 66 259-4, DIN 66 348-2
• IEEE 1118
• ISO/IEC 8482

Достоинства стандарта RS-485

• Хорошая помехоустойчивость.
• Большая дальность связи.
• Однополярное питание +5 В.
• Простая реализация драйверов.
• Возможность широковещательной передачи.
• Многоточечность соединения.

Недостатки RS485

• Большое потребление энергии.
• Отсутствие сервисных сигналов.
• Возможность возникновения коллизий.