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Ausfallsichere RS-485-Netze

机译:故障安全RS-485网络

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摘要

Bei RS-485-Netzen gibt es Zeiten, in denen kein Treiber den Bus aktiv ansteuert. Das ist beispielsweise der Fall, wenn ein Treiber den Bus für einen anderen Treiber freimacht. Während dieser Zeit ziehen die Abschlusswiderstände die differenzielle Busspannung auf 0 V. Für viele RS-485-Empfänger (Re-ceiver) ist dies ein Undefinierter Eingangspegel. Angesichts dieses Undefinierten Inputs könnte ein Empfänger einen falschen logischen Zustand ausgeben oder - noch schlimmer - er könnte oszillieren. So könnte der Empfänger die Oszillation als endlosen Strom von Message-Start-Bits interpretieren, wobei der Controller beim Versuch, solche Phantommeldungen zu verarbeiten, wertvolle Bandbreite vergeuden könnte. Eine Möglichkeit, diesem Problem zu begegnen, ist ausfallsicheres RS-485-Bus-Biasing. Passives, ausfallsicheres Biasing lässt sich mithilfe von Widerstandsnetzwerken aus Pull-up-, Abschluss- und Pull-down-Widerständen erreichen. Als Spannungsteiler liefern sie eine differenzielle Bus-Gleichspannung V_(AB), wenn kein Treiber den Bus aktiv ansteuert (Bild 1). Um alle Ausgänge des Empfängers auf den definierten Leerlaufzustand eines logischen High zu bringen, muss V_(AB) größer als die maximale Eingangsschwellenspannung V_(IT-MAX) sein. Zusätzlich sollte man einen ausreichend großen Rauschabstand hinzufügen, damit das Netzwerk auch in rauen Industrieumgebungen zuverlässig arbeitet.
机译:使用RS-485网络时,有时没有驱动程序主动驱动总线。例如,如果一个驱动程序为另一驱动程序清除了总线,就是这种情况。在这段时间内,终端电阻将差分总线电压拉至0V。对于许多RS-485接收器(接收器),这是未定义的输入电平。给定这个不确定的输入,接收器可能会输出错误的逻辑状态,或更糟糕的是,它可能会振荡。例如,接收器可能将振荡解释为消息起始位的无尽流,而控制器可能会浪费宝贵的带宽来尝试处理这种幻像消息。解决此问题的一种方法是使用故障安全RS-485总线偏置。使用上拉电阻,端接电阻和下拉电阻组成的电阻网络可以实现无源,故障安全偏置。作为分压器,如果没有驱动器主动驱动总线,则它们会提供差分直流总线电压V_(AB)(图1)。为了使接收器的所有输出进入逻辑高的定义的空闲状态,V_(AB)必须大于最大输入阈值电压V_(IT-MAX)。此外,应添加足够大的信噪比,以使网络即使在恶劣的工业环境中也能可靠地工作。

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