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RS485 su CAT5
(troppo vecchio per rispondere)
pozz
2006-05-25 22:30:50 UTC
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Volendo utilizzare un cavo CAT5 (tipo quello per l'Ethernet) per una RS485,
come mi consigliate di fare i collegamenti?
Come cavo mi sembra più che adatto... è formato da quattro doppini (coppie
ritorte) quindi garantisce immunità ai disturbi elettromagnetici. Io utilizzo
una RS485 a due coppie, una per trasmissione ed una per ricezione (probabilmente
si chiama RS422, ma non ne sono sicuro). Quindi mi verrebbe spontaneo
utilizzare una coppia del CAT5 per il tx, un'altra coppia del CAT5 per l'rx.

Bene, e dove collego la massa? In genere è consigliabile collegare la massa
per abbassare l'eventuale tensione di modo comune. Dovrei collegarla ad un
filo di un'altra coppia? Oppure potrei considerare l'utilizzo di un cavo
schermato (dovrebbe chiamarsi STP)? In quest'ultimo caso, volendo passare in
futuro ad Ethernet, abbandonando la RS485, potrei avere problemi avendo
un cavo STP anziché UTP?

E cosa mi dite riguardo l'alimentazione? E' possibile distribuire
l'alimentazione su cavo LAN in modo sufficientemente standard?
ALX
2006-05-26 11:19:24 UTC
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Ciao
La piedinatura la trovi con google:
"Pinout Ethernet"...

ho fatto una cosa simile tempo fa
e ho portato il 24V in giro per un appartamento
circa 300 mt di cavo (ma non ho rispettato
una eventuale comatibilita CAT5)
La comunicazione restava stabile anche a 115200
di piu non ho provato
Alx PD
Post by pozz
Volendo utilizzare un cavo CAT5 (tipo quello per l'Ethernet) per una RS485,
come mi consigliate di fare i collegamenti?
Come cavo mi sembra più che adatto... è formato da quattro doppini (coppie
ritorte) quindi garantisce immunità ai disturbi elettromagnetici. Io utilizzo
una RS485 a due coppie, una per trasmissione ed una per ricezione (probabilmente
si chiama RS422, ma non ne sono sicuro). Quindi mi verrebbe spontaneo
utilizzare una coppia del CAT5 per il tx, un'altra coppia del CAT5 per l'rx.
Bene, e dove collego la massa? In genere è consigliabile collegare la massa
per abbassare l'eventuale tensione di modo comune. Dovrei collegarla ad un
filo di un'altra coppia? Oppure potrei considerare l'utilizzo di un cavo
schermato (dovrebbe chiamarsi STP)? In quest'ultimo caso, volendo passare in
futuro ad Ethernet, abbandonando la RS485, potrei avere problemi avendo
un cavo STP anziché UTP?
E cosa mi dite riguardo l'alimentazione? E' possibile distribuire
l'alimentazione su cavo LAN in modo sufficientemente standard?
pozz
2006-05-26 16:40:34 UTC
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Post by ALX
Ciao
"Pinout Ethernet"...
Se utilizzo la RS485 su CAT5, posso scegliere due coppie qualsiasi
(una per tx e l'altra per rx). La cosa che non mi quadra è che si
porta, oltre alla coppia tx e alla coppia rx, anche la massa. In un
cavo CAT5, che non è schermato, dove prendo la massa? Da un conduttore
di una coppia non usata? Non mi piace molto.
Oppure posso usare un CAT5 schermato in modo da usare lo schermo del
cavo come massa?
SB
2006-05-26 17:20:18 UTC
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Post by pozz
Post by ALX
Ciao
"Pinout Ethernet"...
Se utilizzo la RS485 su CAT5, posso scegliere due coppie qualsiasi
(una per tx e l'altra per rx). La cosa che non mi quadra è che si
porta, oltre alla coppia tx e alla coppia rx, anche la massa. In un
cavo CAT5, che non è schermato, dove prendo la massa? Da un conduttore
di una coppia non usata? Non mi piace molto.
Lo zero volt 0V e lo schermo o terra GND sono due cose diverse, e vanno
collegate in punti diversi.

Se hai punti molto distanti tra loro da collegare conviene unire lo 0V, e se c'e
il riscio di una differenza di potenziale meglio usare convertitori optoisolati.

Tieni conto che le terre in pratica possono avere delle differenze impulsive tra
loro anche di qualche decina di volts (con impianti vecchi o macchine con terre
non buone), questo nei casi più sfortunati arriva a fotterti il driver
Post by pozz
Oppure posso usare un CAT5 schermato in modo da usare lo schermo del
cavo come massa?
come detto sopra, non sono la stessa cosa, bisogna fare attenzione.

--
ciao
Stefano
pozz
2006-05-26 18:22:06 UTC
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Post by SB
Post by pozz
Post by ALX
Ciao
"Pinout Ethernet"...
Se utilizzo la RS485 su CAT5, posso scegliere due coppie qualsiasi
(una per tx e l'altra per rx). La cosa che non mi quadra è che si
porta, oltre alla coppia tx e alla coppia rx, anche la massa. In un
cavo CAT5, che non è schermato, dove prendo la massa? Da un conduttore
di una coppia non usata? Non mi piace molto.
Lo zero volt 0V e lo schermo o terra GND sono due cose diverse, e vanno
collegate in punti diversi.
OK, hai ragione, però questa GND allora come la collego tra i due apparati?
Il cavo CAT5 ha solo 4 coppie... devo sceglierne uno per il GND?
Io avevo pensato che, avendo un cavo schermato, potevo usare lo schermo
come GND, naturalmente avrei utilizzato lo schermo solo come conduttore
per GND e non come schermo vero e proprio.
Post by SB
Se hai punti molto distanti tra loro da collegare conviene unire lo 0V, e se c'e
il riscio di una differenza di potenziale meglio usare convertitori optoisolati.
La distanza potrebbe essere al massimo di 10 metri. Potrei anche supporre di
non collegare il segnale GND? Che dici?
Parli di convertitori optoisolati... hai qualche riferimento, please?
Post by SB
Tieni conto che le terre in pratica possono avere delle differenze impulsive tra
loro anche di qualche decina di volts (con impianti vecchi o macchine con terre
non buone), questo nei casi più sfortunati arriva a fotterti il driver
Infatti, è proprio quello di cui ho paura.
Post by SB
Post by pozz
Oppure posso usare un CAT5 schermato in modo da usare lo schermo del
cavo come massa?
come detto sopra, non sono la stessa cosa, bisogna fare attenzione.
Come ho spiegato sopra, utilizzerei lo schermo come conduttore per GND, non
come un vero e proprio schermo.


Ma mi viene un dubbio. L'Ethernet come gestisce questa cosa della massa?
La ricezione immagino sia comunque differenziale su una coppia e non viene
collegata la massa e la lunghezza di un tratto Ethernet penso possa essere
di un centinaio di metri. Cosa succede se la massa ha differenze di potenziale
elevate? Come si proteggono i driver di linea? Potrei replicare lo stesso
meccanismo Ethernet, sicuramente funzionante, sulla mia RS485.
SB
2006-05-27 08:21:41 UTC
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Post by pozz
Post by SB
Lo zero volt 0V e lo schermo o terra GND sono due cose diverse, e vanno
collegate in punti diversi.
OK, hai ragione, però questa GND allora come la collego tra i due apparati?
Il cavo CAT5 ha solo 4 coppie... devo sceglierne uno per il GND?
Io avevo pensato che, avendo un cavo schermato, potevo usare lo schermo
come GND, naturalmente avrei utilizzato lo schermo solo come conduttore
per GND e non come schermo vero e proprio.
Di solito non si fa così.
Lo schermo lo si collega alla terra o GROUND che è collegata al telaio (se
metallico).

Poi la terra può anche essere collegata a massa in un altro punto, ma è meglio
separare le cose per evitare ground loops.
Post by pozz
La distanza potrebbe essere al massimo di 10 metri. Potrei anche supporre di
non collegare il segnale GND? Che dici?
Che siano10 o 100 metri il problema è come sono collegati terra e 0V.
In genere è meglio collegare lo 0V per ridurre la tensione di modo comune.
Post by pozz
Parli di convertitori optoisolati... hai qualche riferimento, please?
Per esempio questi per vedere qualcosa di pronto:
http://www.icintracom.biz/default.asp?pid=1511&catid=39
Post by pozz
Post by SB
Tieni conto che le terre in pratica possono avere delle differenze impulsive tra
loro anche di qualche decina di volts (con impianti vecchi o macchine con terre
non buone), questo nei casi più sfortunati arriva a fotterti il driver
Infatti, è proprio quello di cui ho paura.
Io sono arrivato a circa 800 metri con collegamenti RS485 a 19200 baud.
Inizialmente non optoisolavo nemmeno, (ma la distanza doveva essere molto
minore) poi dopo qualche MAX485 sostituito ho provveduto a isolare e non ho più
avuto problemi.

Leggiti questa Design note con attenzione, a pag.18 c'è anche uno schema che ti
potrebbe servire.
http://focus.ti.com/lit/an/slla036b/slla036b.pdf
Post by pozz
Ma mi viene un dubbio. L'Ethernet come gestisce questa cosa della massa?
La gestisce usando linee differenziali bilanciate e isolate.
Mai notato gli scatolotti vicino ai connettori di una scheda Ethernet (sembrano
relè) che non sono altro che trasformatori di isolamento bilanciati ?

Non pensare di ottenere le prestazioni in velocità e disatanza di una linea
Ethernet senza risolvere il problema dei ground loop.
Post by pozz
La ricezione immagino sia comunque differenziale su una coppia e non viene
collegata la massa e la lunghezza di un tratto Ethernet penso possa essere
di un centinaio di metri. Cosa succede se la massa ha differenze di potenziale
elevate? Come si proteggono i driver di linea? Potrei replicare lo stesso
meccanismo Ethernet, sicuramente funzionante, sulla mia RS485.
Allora dovresti isolare, ma forse per 10 metri a velocità non elevate puoi anche
provare senza isolamento.

Ma stai molto attento al discorso del ground loop.

--
ciao
Stefano
pozz
2006-05-27 14:12:33 UTC
Permalink
Post by SB
Post by pozz
Post by SB
Lo zero volt 0V e lo schermo o terra GND sono due cose diverse, e vanno
collegate in punti diversi.
OK, hai ragione, però questa GND allora come la collego tra i due apparati?
Il cavo CAT5 ha solo 4 coppie... devo sceglierne uno per il GND?
Io avevo pensato che, avendo un cavo schermato, potevo usare lo schermo
come GND, naturalmente avrei utilizzato lo schermo solo come conduttore
per GND e non come schermo vero e proprio.
Di solito non si fa così.
Lo schermo lo si collega alla terra o GROUND che è collegata al telaio (se
metallico).
Poi la terra può anche essere collegata a massa in un altro punto, ma è meglio
separare le cose per evitare ground loops.
Sto discorso degli "anelli di terra" non l'ho mai capito e chissà se riuscirò
mai a capirlo. Per ora io collego lo 0V (uscita dell'alimentatore dell'apparato)
direttamente al telaio metallico che, a sua volta, è collegato al conduttore
di terra della 220V. Questa mi sembra la soluzione più semplice (vista, tra
l'altro, in molti altri casi) ma mi rendo conto che possa creare problemi in
alcuni casi (quali? boh!).
Post by SB
Post by pozz
La distanza potrebbe essere al massimo di 10 metri. Potrei anche supporre di
non collegare il segnale GND? Che dici?
Che siano10 o 100 metri il problema è come sono collegati terra e 0V.
In genere è meglio collegare lo 0V per ridurre la tensione di modo comune.
Come detto, io collego 0V (uscita - dell'alimentatore) direttamente al telaio
che è collegato al conduttore di terra. Collego 2 o più apparati di questo
tipo mediante RS485. Ecco che, normalmente, utilizzo cavi con cinque conduttori:
quattro per le due coppie (una tx ed una rx) ed uno per lo 0V (che è anche
terra). Il cavo che uso è un semplice cavo antifurto, conduttori non ritorti,
nessun doppino. In alcuni casi c'è lo schermo nel cavo che collego a 0V.
Il tutto ha sempre funzionato bene a 19200bps ed una distanza massimo di 10m
circa. Nessun driver rotto.

Ora voglio aumentare sia distanza che velocità, così mi pongo il problema di
utilizzare un cavo con doppini (coppie ritorte) e pensavo al CAT5. E mi ponevo
il problema di collegare la 0V (quindi la terra) tra le apparecchiatura per
abbassare la tensione di modo comune ed evitare di rompere i driver di linea.

Tu cosa suggerisci?
Post by SB
Post by pozz
Parli di convertitori optoisolati... hai qualche riferimento, please?
http://www.icintracom.biz/default.asp?pid=1511&catid=39
Noi hai qualche riferimento su come farsi da solo l'interfaccia RS485
optoisolata? Ci sono degli integrati che fanno anche l'isolamento ottico
oppure bisogna usare dei fotoaccoppiatori esterni al normale driver (MAX485)?

Ho visto dei driver della Maxim che sono fault-tolerant con una protezione
anche a +/-80V. Cosa si intende?
Post by SB
Post by pozz
Post by SB
Tieni conto che le terre in pratica possono avere delle differenze impulsive tra
loro anche di qualche decina di volts (con impianti vecchi o macchine con terre
non buone), questo nei casi più sfortunati arriva a fotterti il driver
Infatti, è proprio quello di cui ho paura.
Io sono arrivato a circa 800 metri con collegamenti RS485 a 19200 baud.
Inizialmente non optoisolavo nemmeno, (ma la distanza doveva essere molto
minore) poi dopo qualche MAX485 sostituito ho provveduto a isolare e non ho più
avuto problemi.
Leggiti questa Design note con attenzione, a pag.18 c'è anche uno schema che ti
potrebbe servire.
http://focus.ti.com/lit/an/slla036b/slla036b.pdf
Ok, grazie, leggerò.
Post by SB
Post by pozz
Ma mi viene un dubbio. L'Ethernet come gestisce questa cosa della massa?
La gestisce usando linee differenziali bilanciate e isolate.
Mai notato gli scatolotti vicino ai connettori di una scheda Ethernet (sembrano
relè) che non sono altro che trasformatori di isolamento bilanciati ?
Immaginavo...
Post by SB
Non pensare di ottenere le prestazioni in velocità e disatanza di una linea
Ethernet senza risolvere il problema dei ground loop.
OK, allora Ethernet come li risolve?
Post by SB
Post by pozz
La ricezione immagino sia comunque differenziale su una coppia e non viene
collegata la massa e la lunghezza di un tratto Ethernet penso possa essere
di un centinaio di metri. Cosa succede se la massa ha differenze di potenziale
elevate? Come si proteggono i driver di linea? Potrei replicare lo stesso
meccanismo Ethernet, sicuramente funzionante, sulla mia RS485.
Allora dovresti isolare, ma forse per 10 metri a velocità non elevate puoi anche
provare senza isolamento.
Ma stai molto attento al discorso del ground loop.
Qualche riferimento sui ground loop per capire una volta per tutte cosa
sono?
SB
2006-05-29 08:41:10 UTC
Permalink
Post by pozz
Post by SB
La gestisce usando linee differenziali bilanciate e isolate.
Mai notato gli scatolotti vicino ai connettori di una scheda Ethernet (sembrano
relè) che non sono altro che trasformatori di isolamento bilanciati ?
Immaginavo...
Post by SB
Non pensare di ottenere le prestazioni in velocità e disatanza di una linea
Ethernet senza risolvere il problema dei ground loop.
OK, allora Ethernet come li risolve?
Isolando le masse con i trafo.
Post by pozz
Post by SB
Post by pozz
La ricezione immagino sia comunque differenziale su una coppia e non viene
collegata la massa e la lunghezza di un tratto Ethernet penso possa essere
di un centinaio di metri. Cosa succede se la massa ha differenze di potenziale
elevate? Come si proteggono i driver di linea? Potrei replicare lo stesso
meccanismo Ethernet, sicuramente funzionante, sulla mia RS485.
Allora dovresti isolare, ma forse per 10 metri a velocità non elevate puoi anche
provare senza isolamento.
Ma stai molto attento al discorso del ground loop.
Qualche riferimento sui ground loop per capire una volta per tutte cosa
sono?
Allora, molto (forse anche troppo) semplicemente un ground loop non è altro che
una gigantesca spira creata da un collegamento di terra che esiste all'esterno e
chiusa da un collegamento di terra aggiunto da un collegamento della tua
apparecchiatura.

La spira si comporta come un antenna, o il secondario di un traformatore e tende
a captare i disturbi in giro.
Quindi se tu colleghi terra e massa in punti diversi devi tener presente il
fatto che in questo modo chiuderai la spira di terra.
Nei collegamenti lunghi decine di metri questa spira tende ad essere molto
grande e sensibile e a creare dei potenziali in giro in grado di indurre
disturbi di grande ampiezza, tali da superare di molto il CMRR di modo comune
della linea e a rendere inutile il bilanciamento della stessa.

Se invece isoli con opto o trafo, tu puoi fare passare un segnale o un
informazione tenendo separate le masse, quindi la spira non si chiude, o per
essere più precisi si chiude solo per delle componenti capacitive che in qualche
caso possono dare dei problemi ma non con componenti piccoli come i
convertitori.

Naturalmente se sei in grado di identificare il percorso di terra e ci fai
passare molto vicino il tuo conduttore la spira sarà molto schiacciata e meno in
grado di captare disturbi, consentendo al CMRR di lavorare e alla linea di
funzionare lo stesso, ma questo richiede un certo 'fiuto' nel collegare masse e
terre che viene dall'esperienza.

Sperando di essere stato comprensibile,

--
ciao
Stefano
emi
2006-06-05 07:27:47 UTC
Permalink
Post by pozz
Post by ALX
Ciao
"Pinout Ethernet"...
Se utilizzo la RS485 su CAT5, posso scegliere due coppie qualsiasi
(una per tx e l'altra per rx). La cosa che non mi quadra è che si
porta, oltre alla coppia tx e alla coppia rx, anche la massa. In un
cavo CAT5, che non è schermato, dove prendo la massa? Da un
conduttore
di una coppia non usata? Non mi piace molto.
Oppure posso usare un CAT5 schermato in modo da usare lo schermo del
cavo come massa?
nel collegamento RS485 o RS422 (il tuo caso) non serve collegare la
massa tra i 2 apparati, essendo una configurazione differenziale
flottante. se vuoi tenere gli IN bloccati ad un potenziale fisso usa
le R di terminazione sull'OUT e quelle tra OUT e +V e GND; al limite
puoi mettere tra +IN e +V e tra -IN e GND.
emilio
--
emilio punto rapezzi chiocciola brasimone punto enea punto it
pozz
2006-06-05 22:47:50 UTC
Permalink
Post by emi
nel collegamento RS485 o RS422 (il tuo caso) non serve collegare la
massa tra i 2 apparati, essendo una configurazione differenziale
flottante.
In teoria è così, però c'è sempre un potenzialte di modo comune massimo
che i transceiver possono sopportare, pena una distruzione degli stessi.
Per abbassare questa tensione di modo comune, in genere si collega anche
la massa dei due apparati. Certo è che potrebbe anche non essere
necessario se la distanza non è molto grande e la massa tra i due è una
buona massa (come dovrebbe essere nel mio caso).
Post by emi
se vuoi tenere gli IN bloccati ad un potenziale fisso usa
le R di terminazione sull'OUT e quelle tra OUT e +V e GND; al limite
puoi mettere tra +IN e +V e tra -IN e GND.
Sì, questo discorso va bene se il bus si trova in condizione di alta
impedenza. Tutti i driver sono disabilitati quindi i ricevitore potrebbero
essere flottanti... ma ci sono i ricevitore fail-safe (MAX3080) che
dovrebbero risolvere questo problema.

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