Physical norm RS-485

The EIA set a new standard: RS-485. Introducida en 1983, es una versión mejorada de la RS-422. Introduced in 1983, is an improved version of the RS-422. Se considera como interface multipunto y permite la comunicación de hasta 32 equipos emisores-receptores Multipoint interface is considered as communication and allows up to 32 transceivers en un bus de datos común, por lo que dispone del tercer estado (habilitación) para que no existan colisiones en el canal decomunicación . on a common data bus, so it has the third state (enabled) so that no collisions in the channel decomunicación.

La norma RS-485 se basa en un sistema diferencial que permite eliminar los posibles ruidos que se The RS-485 standard is based on a differential system which eliminates any noise that puedan incorporar en el canal de comunicación. be incorporated into the communication channel.

A efectos eléctricos, son compatibles totalmente con la norma RS-422. A electrical effects are fully compatible with the standard RS-422. Los niveles lógicos referidos a los eléctricos son: The logic levels are referred to electric:

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Figura 1. Señales electricas por la interface RS-485.

Figure 1. Electric signals by the RS-485 interface.

Las señales que utiliza esta norma son las siguientes: Signals used by this standard are:

   Señal   Definición
A o D+ Señal de emisión/recepción no invertida transitida al canal de comunicaciones
B o D- Señal de emisión/recepción invertida transmitida al canal de comunicaciones
FG Masa de protección

Tabla 1. Table 1.

En la norma RS-485 se utiliza el tipo de transmisión diferencial Half-Duplex que se caracteriza por: In the RS-485 standard with the kind of half-duplex differential transmission characterized by:

  • Utilizar dos hilos o cables, referenciado a masa. Using two wires or cables, referenced to ground.
  • El dato se obtiene de la diferencia de la señal eléctrica entre los dos hilos que componen el canal de comunicación. The data is obtained from the difference of the electrical signal between the two wires that comprise the communications channel.
  • El hecho de que el tipo de transmisión sea Half-Duplex indica que cada equipo puede enviar y recibir, pero no de forma simultánea. The fact that the type of transmission is half-duplex indicates that each device can send and receive, but not simultaneously.
  • Esta norma RS-485 permite velocidades de hasta 10 Mbps y distancias de hasta un máximo de 1.200 metros. The RS-485 standard allows speeds up to 10 Mbps and distances up to 1200 meters.
  • Esta norma física permite la configuración de una red con un máximo de 32 estaciones de trabajo. This physical standard allows the configuration of a network with up to 32 workstations.

La norma RS-485 incorpora un tercer estado que permite que un equipo se pueda colocar en estado de alta impedancia, y por tanto no lee nada, es como si se encontrara desconectado de la línea. The standard RS-485 incorporates a third state that allows a computer to be placed in high-impedance state, and therefore does not read anything, it is as if you were disconnected from the line.

Normalmente la habilitación se encuentra en estado de recepción "0". Usually the enable is in reception status "0". Si se quiere transmitir, bastará con poner un "1" en la entrada de habilitación correspondiente. If you want to convey, simply put a "1" in the corresponding enable input.

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Figura 2. Transmisión diferencial aplicada a la norma RS-485. Figure 2. Transmission differential applied to the RS-485 standard.

Existen bastantes aplicaciones dentro de las comunicaciones industriales en las que la norma RS-485 es la utilizada para transmisión de datos, como es el caso de PROFIBUS . There are many applications in industrial communications in which the RS-485 standard is used for data transmission, such as PROFIBUS.

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Figura 3. Ejemplo de una red Profibus con diferentes componentes. Figure 3. Example of a Profibus network with different components.

Las principales características son que la longitud máxima es de aproximadamente 1.200 metros a una velocidad de 90 kbps, y la velocidad máxima del enlace es de 10 Mbps. Como en cualquier sistema de comunicaciones, la velocidad y longitud del enlace están inversa mente relacionadas: si deseamos obtener la máxima velocidad, el cable deberá ser de unos pocos metros y viceversa. The main features are that the maximum length is approximately 1200 meters at a speed of 90 kbps, and the maximum speed is 10 Mbps link As with any communication system, speed and link length are inversely related mind: if want maximum speed, the cable must be of a few meters and vice versa.

La norma establece que el número máximo de equipos será de 32, pero con receptores de alta impedancia se pueden alcanzar los 256 equipos. The rule states that the maximum number of teams is 32, but with high impedance receivers can reach 256 teams. Los adaptadores RS- 485 utilizan una fuente de alimentación de 5 voltios para sus circuitos. RS485 adapters using a power supply of 5 volts to its circuits.

En la figura 4 se puede observar que cada equipo del enlace dispone de un adaptador con las líneas TD/RD y habilitación (T - /R) para controlar el modo de funcionamiento del equipo: Figure 4 shows that each team has an adapter link with the lines TD / RD and empowerment (T - / R) to control the mode of operation of the team:

  • Cuando esta entrada tiene un "O", el equipo se encuentra en modo recepción y puede escuchar el tráfico en la red. When this entry has a "O", the machine is in receive mode and can sniff the traffic on the network.
  • Cuando esta entrada de control se pone a "1", el equipo se pondrá en modo transmisión y es cuando éste está en disposición de poder enviar datos a la red. When this control input is set to "1", the device will transmit mode and when it is ready to send data to the network.

En una configuración en red trabajando bajo la norma RS-485 cualquier equipo puede comunicarse con el resto, lo que representa una ventaja con respecto a la RS-422, aunque por otro lado complica el control de acceso a la red. In a network configuration working under the standard RS-485 any computer can communicate with the rest, which is an advantage over the RS-422, but otherwise complicated control network access.

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Figura 4. Configuración multifilar de una red en la norma RS-485. Figure 4. Configuring a network stranded on the RS-485 standard.

Al igual que sucedía en la norma RS-422, y como también sucede en la mayoría de redes, se deberán colocar resistencias terminadoras (Rt) en los extremos del canal de comunicaciones para mantener en todo momento la impedancia en la línea y que es del orden de los 120 ohmios . As was the case for the RS-422, and as it happens in most networks, you should place termination resistors (Rt) at the ends of the communications channel to maintain at all times the impedance on the line and that is the order of 120 ohms.

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Figura 5. Configuración esuqemática de una red en la norma RS-422. Figure 5. Esuqemática a network configuration for the RS-422.

Existen en el mercado diferentes circuitos electrónicos que integran la norma RS-422 que facilitan la construcción de éstos en equipos industriales, como por ejemplo los que se muestran en la figura 6. Exist in the market various electronic circuits comprising the RS-422 standard which facilitate construction of these industrial equipment, such as those shown in Figure 6.

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Figura 6. Circuitos que integran la norma RS-485. Figure 6. Circuits that make up the RS-485 standard.

A continuación se presenta una tabla, a modo de resumen, de las diferentes normas físicas desarrolladas en este capítulo. Below is a table, in summary, the various physical standards developed in this chapter.

Parámetros Parameters

RS-232C RS-232C

RS-422-A RS-422-A

RS-485 RS-485

Modo de   trabajo Working mode

Unipolar Single-pole

Diferencial Differential

Diferencial Differential

Número de emisiones Emission Number

y receptores and receiver

1emisor 1emisor

1 receptor 1 receptor

1 emisor 1 transmitter

32 receptores 32 receivers

32 emisores 32 transmitters

32 receptores 32 receivers

Longitud   máxima del cable Maximum cable length

15 metros 15 meters

1.200 metros 1200 meters

1.200 metros 1200 meters

Velocidad   de transmisión máxima Maximum transmission speed

20 kbps 20kbps

Hasta 10   mbps Up to 10 mbps

Hasta 10   mbps Up to 10 mbps

Número de   líneas Number of Lines

Hasta 25   (datos Up to 25 (data

y control) and control)

Hasta 4   (datos y control Up to 4 (data and   control

por   software) software)

2 (datos y   control 2 (data and control

por software) software)

Tipo de   cable Cable Type

Cable especifico (hilos Specific cable   (wire

tantos como señales) many as signals)  

Par trenzado Twisted pair

(2 pares) (2 pairs)

Par   trenzado (1 par) Twisted pair (1 pair)

Topología   que admiten Topology that support

Punto a   punto Point to Point

Multipunto   (punto a Multipoint (point to

punto desde   principal point from main

a   secundarias) to secondary)

Anillo Ring

Punto a   punto Point to Point

Multipunto Multipoint

Anillo Ring

Bus Bus

Simultaneidad Simultaneity

en la transmisión in transmission

Simplex Simplex

Half Duplex Half Duplex

Full Duplex Full Duplex

Full Duplex Full Duplex

Half   Duplex Half Duplex

Tensión de salidad Salidad voltage

del emisor sender

Sin cargar No charge

Cargado Loaded

+/- 5 V + / - 5 V

+/- 15 V + / - 15 V

+/- 2 V + / - 2 V

+/- 6 V + / - 6 V

+/- 1,5 V + / - 1.5 V

+/- 6 V + / - 6 V

         

Tabla 2. Table 2.

  1. Fuente: Vicente Guerrero, Ramón L. Font: Vicente Guerrero, Ramon L. Yuste, Luis Martínez, Comunicaciones industriales, Pág. 33-36. Yuste, Luis Martinez, Industrial Communications, page 33-36.