Kein GND auf RS485

Busser schrieb:
> und das Bezugspotential ist nicht relevant?
Es ist für den Empfänger durchaus interessant, denn der Empfänger 
sollte schon im Gleichtaktbereich betrieben werden. Aber vielleicht 
misst du auch einfach nur gegen die flasche Masse...

Busser schrieb:
> Wenn ich mit dem Oszi messe, dann haben die A und B Leitung negative
> Pegel, erwarten würde ich aber nur Positive, d.h. das Bezugspotential
> ist nicht GND sondern VCC.

Was heisst "negativ"? -0.5V oder -5V oder -15V?
Ich denke, du misst mit der falschen Referenz

Schaltplan oder Skizze? Ebenso, wie du das Oszi angeschlossen hast?

RS485 hat auch nur 3 Leitungen: A, B, GND. Das müsste also passen

Dirk schrieb:
> Nein, sie "vergleichen die beiden Spannungen mit einander!
Was schrieb ich da eigentlich zum Thema "Gleichtaktbereich des 
Empfängers"? Der Empfänger ist schließlich ein Komparator, der wie jeder 
andere Komparator auch einen Arbeitsbereich und einen GND Anschluss hat. 
Und nur gegen diesen GND Anschluss kann man sinnvollerweise messen. Denn 
nur gegen diesen GND Anschluss ist der Empfänger spezifiziert.

> Auch über galvanische Entkopplung.
> Aus dem Maxim Datenblatt!
Damit wird das Senderpotential und das Leitungspotential wieder auf das 
Empfängerpotential gezogen. Dann klappt es sicher...

Und ausserdem hast du ein IC für galvanische Trennung gezeigt. Kannst du 
mir Erklären, wie das funktionieren soll, wenn du dem IC auf der 
ISO-Seite nicht zusätzlich VCC und GND mitgibst?

Achja, und 4-Wire ist ja auch nur CS, MOSI, MISO, SCK, ganz ohne GND.... 
;)

Ethernetleitungen haben allerdings sowohl an Eingang als auch Ausgang 
einen Übertrager. Die halten aber auch nur 3kV Potentialdifferenz aus.
Die Rechner haben meist über PE das selbe/ein ähnliches Potential,
wenn man echte Trennung braucht geht man über Glas.

Grüße, Martin

Busser schrieb:
> Dann müssen die Tranceiver-ICs sich aber eine virtuelle Masse erzeugen,
> sonst könnten die Signalpegel ja durchaus außerhalb der Betriebsspannung
> des ICs ligen, was ich mir schaltungstechnisch schwer vorstellen kann.

Dem kann ich nur beipflichten. Weiters hab ich schon sehr hässliche 
Flanken mit fehlender GND Beschaltung am Oszi beobachtet, mit GND war es 
ein besseres Bild.

Busser schrieb:
> aber könnte man sich den GND mit einem Widerstandsnetzwek bilden?
Der Empänger ist nur die eine Hälfte der Strecke...
Und wenn der Sender durch eine Potentialverschiebung den Bezugspunkt der 
TX Leitungen niederohmig auf -20V verschiebt, dann hilft dieser 
Spannungsteiler wieder nichts.

Mal ne blöde Frage vom Außenstehenden dazu:
Ist RS485 ne Stromschleife?

Oliver R. schrieb:
> Ist RS485 ne Stromschleife?
Nein. Hat ja zum Glück auch keiner behauptet...  ;-)
Dirk schrieb:
>>> Anderes Beispiel:
>>> Stromschleifen

Wenn mam RS485 ohne jegleiche MAsseverbindungbetreibt, wird es zum 
Wackelkandidaten, der im Labor glänmzend funktioniert, in der Praxis 
dfann aber gern Stress macht. Denn das Gleichtaktpotential stellt sich 
dann nahzu zufällig ein, über den Eingangswiderstand von A und B! Jed 
nach Konstellation und anderen parasitären "Massen" und 
Störeinkopplungen kann dann mal fix der zulässig 
Gleichtakteingangsbereich (was für ein Wort!) verlassen werden.

@ Busser (Gast)


>Der virtuelle Ground liegt ja in der Mitte der beiden Signale A und B,

Ja.

>egal ob da noch 20V überlagert sind oder nicht. Die Signale liegen durch
>den zweiten Spannungsteiler im Arbeitsbereich des OPVs.

Eben nicht. Der Gleichtakteingangsbereich eine realen OPVs hat Grenzen.

Genau meine Erfahrung, zuhause hats super funktioniert, bei der 
Inbetriebnahme vor Ort gabs haufenweise Probleme bei der Übertragung 
wenn es keine gemeinsame Masse gab.
So halt so eine "Kann-aber-muss-nicht-funktionieren"-Sache. Ich würde es 
nie wieder ohne GND machen.

Busser schrieb:
> Der virtuelle Ground liegt ja in der Mitte der beiden Signale A und B,
> egal ob da noch 20V überlagert sind oder nicht. Die Signale liegen durch
> den zweiten Spannungsteiler im Arbeitsbereich des OPVs.
Sieh dir mal das Kapitel "Der belastete Spannungsteiler" nochmal an.
Und nimm dazu dieses Ersatzschaltbild:

1

Sender

2

   VCC_S                         VCC_R

3

    o                             o

4

    |                             |

5

    |                    .--------o         

6

    |                    |        |

7

   ---.                  R      .---

8

   TX+|___ ___ ___ ___ __|______|RX+

9

      |___X___X___X___X__|______|

10

   TX-| ,----------------o      |RX-

11

   ---' |GND             |      '---

12

    |   |                R        |

13

    o---'                '--------o

14

    |     + 20V -                 |

15

    o------( U )------------------o

16

    |       Potential-            |

17

   GND_S    verschiebung         GND_R

18

            durch

19

            wasweißichauchimmer

Das Auftrennen des GND (oder auch des Schirms) hilft immer dann, wenn 
durch den GND (oder den Schirm) erst eine Brummschleife erzeugt wird. 
Dann ist nämlich "eigentlich" die Spannung noch im Gleichtaktbereich des 
Empfängers, kommt aber durch die Stromschleife und eingekoppelte 
Störungen und sonstwas aus diesem Bereich raus. Das passiert meist bei 
räumlich groß aufgebauten Anlagen, in denen kein klares Massekonzept 
relisiert oder möglich ist, und zudem noch einige FU ihr Werk 
verrichten.

@ Busser (Gast)

>Der virtuelle GND funktioniert natürlich nur, wenn Sender und Empfänger
>potentialfrei sind.

Das sollte man auch so EXPLIZIT sagen.

>Die Frage war ja, kann ein RS485 ohne Ground funktionieren?

Unter diesen speziellen Umständen: Ja. Aber dazu müssen die Eingänge 
durch passende Schaltungsmaßnahmen sich selber einen Gleichttakpegel 
vorgeben, eben mit den Widerstandsteiler oder ähnlich.

Busser schrieb:
> Die Eingangsstufe des RS485-IC  hat mit Sicherheit einen endlichen
> Eingangswiderstand, der die schwimmenden Signale auf das eigene
> Potential zieht. Deswegen funktioniert die Verbindung auch ohne GND.

Korrekt, und das ist auch beabsichtigt. Siehe Innenschaltung mancher 
Transceiver, wie dem ollen 75176A. Nur ist das vergleichsweise 
hochohmig, so das man bei Störungen leicht aus dem zulässigen Bereich 
rausläuft.

In den Eingangsstufen sind auch oft TVS-Glieder (6,8 Volt) von A (und B) 
gegen GND geschaltet, die die maximale Spannung am Empfänger-Eingang 
begrenzen soll.

Wenn man jetzt den GND zwischen Sender und Empfänger nicht verbindet, 
kann folgendes passieren:

Senderseitig geht ein Signal raus: Beispielsweise A gegen GND: 5 Volt 
und B gegen GND: 0 Volt. Macht 5 Volt Differenz zwischen A und B. Sieht 
soweit gut aus.

Auf der Empängerseite: Hier kannst Du die Spannung zwischen A und GND 
(und auch zwischen B und GND) nicht kennen. Du kennst einzig die 
Differenz. Wenn jetzt aber beide Grounds (zwischen Sender und Empfänger) 
einen Potenzialunterschied von z.B. 30 Volt aufweisen (UND DAS PASSIERT 
AUSSERHALB DES LABORS SEHR SCHNELL!!!), dann hast Du empfängerseitig 
zwischen A und GND: 6,8 Volt und zwischen B und GND auch 6,8 Volt. 
Resultat: Differenz immer 0 Volt und keine Datenverbindung mehr.

Wichtig: Spannungen werden immer zu einem Bezugspunkt gemessen. Und 
das ist meistens GND der Schaltung.

Deshalb werden die GNDs miteinander verbunden. Immer.

Gruß,
Thomas

PS: Schirme werden auch immer beidseitig aufgelegt. Wir wollen ja 
keine weiteren Antennen ...

> Wenn jetzt aber beide Grounds (zwischen Sender und Empfänger) einen
> Potenzialunterschied von z.B. 30 Volt aufweisen
Dann kann man das nach den Trennen des Schirms/GND ganz einfach messen. 
Manchmal kitzelt es auch, wenn man die aufgetrennten Enden in der Hand 
hält. Das nennt sich dann Ausgleichstrom...

Die DMX Jungs (und DMX ist ja eigentlich RS485) lösen das so:
"Specifically, the standard recommends that transmitter ports (DMX512 
controller OUT port) have a low impedance connection between signal 
common and ground; such ports are referred to as grounded. It is further 
recommended that receivers have a high impedance connection between 
signal common and ground; such ports are referred to as isolated."

Wie darf ich mir das bei einem bidirektionalen RS485 aus Sicht des 
Busses vorstellen? Also bei einem Bus, der für Sende- und 
Empfangsrichtung die gleichen Leitungen verwendet.

A. K. schrieb:
> Wie darf ich mir das bei einem bidirektionalen RS485 aus Sicht des
> Busses vorstellen? Also bei einem Bus, der für Send- und
> Empfangsrichtung die gleichen Leitungen verwendet.

Ich habe bisher gute Erfahrungen (mit industriellen Drehgebern per SSI 
Protokoll) damit gemacht, das der Master den GND niederohmig verband und 
die Slaves per Widerstand die Masse gegen ihren GND zogen (ca. 1k-10k). 
SSI läuft allerdings zwar differentiell, benutzt aber verschiedene 
Pärchen für Clock, und den Hin- und Rückweg. (Insgesamt also 3 Pärchen)

Thomas T. schrieb:
> Senderseitig geht ein Signal raus: Beispielsweise A gegen GND: 5 Volt
> und B gegen GND: 0 Volt. Macht 5 Volt Differenz zwischen A und B. Sieht
> soweit gut aus.

Komme ich noch mit.

> Auf der Empängerseite: Hier kannst Du die Spannung zwischen A und GND
> (und auch zwischen B und GND) nicht kennen. Du kennst einzig die
> Differenz. Wenn jetzt aber beide Grounds (zwischen Sender und Empfänger)
> einen Potenzialunterschied von z.B. 30 Volt aufweisen (UND DAS PASSIERT
> AUSSERHALB DES LABORS SEHR SCHNELL!!!), dann hast Du empfängerseitig
> zwischen A und GND: 6,8 Volt und zwischen B und GND auch 6,8 Volt.
> Resultat: Differenz immer 0 Volt und keine Datenverbindung mehr.

Wo kommen jetzt die 6,8V her?
Lieschen Müller rechnet hier (*): 5-0=5, 30-5=25, 100-5=95 ... Differenz 
bleibt Differenz?




(*) ich auch ;-) deshalb die Frage.

mal doof gefragt ... würde es Sinn machen die AB-Leitungen einfach 
mittels Gleichrichterdioden gegen GND ... ggf. noch nen Serienwiderstand 
davor ... zu schalten, damit das niedrigste der potentiale quasi das 
GND-Potential virtuell bildet, da A und B ja im Gegentakt laufen?

@ Fhutdhb Ufzjjuz (weinbauer)

>mal doof gefragt ... würde es Sinn machen die AB-Leitungen einfach
>mittels Gleichrichterdioden gegen GND ... ggf. noch nen Serienwiderstand
>davor ... zu schalten, damit das niedrigste der potentiale quasi das
>GND-Potential virtuell bildet, da A und B ja im Gegentakt laufen?

Nein. Denn dann beschneidest du ja die Fähigkeit der Tranceiver. mit 
negativen Gleichtaktspannungen klar zu kommen. Normale RS485 Tranceiver 
verkraften bis zu -7V/+12V.

Warum nicht einfach so machen, wie es sich seit Ewigkeiten bewährt hat?

hab kein Problem mit der "Normalschaltung", wäre halt nett sich ne Ader 
sparen zu können ... mit den 485-Bausteinen mit denen ich bislang 
gearbeitet hab waren die Pegel immer +5 und GND, da hätte es sich 
angeboten ... muss aber nicht sein.

Fhutdhb Ufzjjuz schrieb:
> wäre halt nett sich ne Ader sparen zu können

Dann häng die GNDs auf beiden Seiten an einen ordentlichen 
Fundamenterder ;-))

Jogi schrieb:
> Spannende Diskussion,

Vor über einem Jahr!

Mike A. schrieb:
> Jogi schrieb:
>> In so einem Fall wird auch der Datenverkehr auf der RS485 unsauber laufen.
>
> In so einem Fall ist eine optische Trennung angesagt.

Das ist die korrekte Antwort.

Um all diesen potentiellen Problemen vorsorglich und ein für allemal aus 
dem Weg zu gehen setzt man für sämtliche Geräte am Bus isolierte 
Transceiver ein, dann kann man mit ner simplen Doppelader ohne Ground 
überall hinfahren.

Jogi schrieb:
> 'geheimnisvolle' GND. Aber Gnade, wenn einer irgendwo den PE abgemacht
> hat oder wenn z.B. zwei Häuser verbunden werden sollen, die mit 2
> unterschiedlichen Einspeispunkten  (Energieversorger) versorgt werden
> (also auch 2 unterschiedliche PE s haben können). Ich habe in solchen
> Fällen schon Wechselspannungen von 60V und mehr zwischen den beiden PEs
> gemessen. Durch diese Spannung wird dann das Datenprotokoll

 EMI ist das eigentliche Problem, PE dagegen überhaupt nicht.
 Differenz von 5V bleibt 5V, ob 0V und 5V oder 100V und 105V. Wir
 haben kürzlich 500 Meter mit Telefondraht (nur zwei verdrillte Adern)
 verlegt, war überhaupt kein Problem. Dann aber wollte es mit knapp
 60 Meter nicht funktionieren, weil wir durch ein Leitungstunnel
 (Rohr mit ungefähr 100 verschiedenen Kabeln) verlegen müssten.
 Aber in 99% Prozent der Fälle funzt es beim ersten Mal ohne Probleme
 und solange man nicht mit Geschwindigkeit übertreibt, also unter
 38,4KB bleibt, ist das Ganze einfach, billig und verlässlich.

Wolfgang schrieb:
> Ein Common Mode Signal von 100V gegen Gnd möchte man nicht direkt auf

 Gegen welchen GND ?
 A hat eine Spannungsdifferenz gegen B. Mit GND hat das nichts zu tun,
 höchstens als Bezugspunkt zum messen.

Marc Vesely schrieb:
> Wir
>  haben kürzlich 500 Meter mit Telefondraht (nur zwei verdrillte Adern)
>  verlegt, war überhaupt kein Problem.

Gestern Abend habe ich mit verbunden Augen eine mehrspurige 
Schnellstrasse überquert; war überhaupt kein Problem.
Frage: Sollen wir Fussgaengerüberführungen und -streifen abschaffen?

Mehmet Kendi schrieb:
> Gestern Abend habe ich mit verbunden Augen eine mehrspurige
> Schnellstrasse überquert; war überhaupt kein Problem.

Timm Thaler schrieb:
> Nur weil Pfusch einmal funktioniert, heisst das nicht, dass Pfusch immer
> funktioniert.

Wolfgang schrieb:
> "Geiz ist geil" ist ein schlechter Ratgeber, wenn es um echte
> Zuverlässigkeit geht. Da sollte man schon wissen, was man tut und nicht
> mit trial&error ran gehen.

 LOL.
 Da kommen die Experten angerannt.
 Natürlich ist das NICHT auf zwei Adern geblieben. Aber das müsst Ihr
 ja eigentlich wissen, nach Tausenden von Kilometern Leitungen die Ihr
 verlegt habt und unzähligen RS-485 Netzen die Ihr zum Laufen
 gebracht habt.
 Weil wir hier nicht so versiert sind, probieren wir es zuerst immer
 mit 2 Adern, wir Ungebildeten nennen so etwas "worst case scenario".
 Wir Unwissenden machen dann eine Notiz in der es steht, ob das auch
 funktioniert hat.
 Danach probieren wir Ungebildeten, ob das Ganze auch mit 500KB funzt.
 Wenn nicht, wird runtergefahren, bis es zuverlässig klappt. Auch das
 notieren wir Unerfahrenen ordentlich. Es wird zwar selten schneller
 als 38400 laufen, aber wir sind halt unerfahren und machen Pfusch.
 Manchmal leihen wir uns auch ein paar Geräte, um Signale an beiden
 Enden auszumessen, das sind so komische Dinger mit Bildschirm und da
 laufen viele unruhige Linien rauf und runter. Wenn wir Glück haben,
 kriegen wir sogar solche mit farbigen Bildschirmen.
 Und wenn wir ganz viel Gluck haben, funktioniert das Ganze auch.

@Mehmet Kendi:
 Bitte, probiere das auch heute Abend.

Marc Vesely schrieb:
> Aber das müsst Ihr
>  ja eigentlich wissen, nach Tausenden von Kilometern Leitungen die Ihr
>  verlegt habt und unzähligen RS-485 Netzen die Ihr zum Laufen
>  gebracht habt.

Nein, ich habe keine tausende Kilometer Leitungen verlegt. Davon versehe 
ich nicht viel. Ich sage was ich will, und der Auftraggeber übernimmt 
diesen Part. Alles in allem sind das geschaetzte 4 - 5km, wobei der 
laengste Abschnitt vielleicht 500m betraegt.

Wolfgang schrieb:
> Marc Vesely schrieb:
>> EMI ist das eigentliche Problem, PE dagegen überhaupt nicht.
>>  Differenz von 5V bleibt 5V, ob 0V und 5V oder 100V und 105V.
>
> Ein Common Mode Signal von 100V gegen Gnd möchte man nicht direkt auf
> dem Eingang eines gewöhnlichen Businterface haben.

100 Volt möcht ich auch nicht mit der dünnen Ground-Leitung aufs selbe 
Potential zwingen, da werden Ströme fließen. Und die will man nicht. Das 
ist doch genau das Problem: Entweder braucht man sie gar nicht (dann 
könnte man sie auch weglassen) oder wenn man sie bräuchte dann darf man 
sie nicht trotzdem nicht anschließen weil ein Potentialunterschied 
herrscht.

Du verbaust stattdessen einfach keine gewöhnlichen sondern nur isolierte 
Transceiver und dann hat Dein Gerät einen common mode range von +- 
tausende von Volt anstelle von nur +- 7V.

Timm Thaler schrieb:
> Und dann kommt jemand und steckt das Gerät an eine andere Phase, und nix
> geht mehr. Pfusch halt.

 Hahaha.
 Das ist keine Tischlampe, die man rein- und raussteckt.
 Aber natürlich nehme ich gerne Ratschläge entgegen, besonders von
 jemanden der so viele Netzwerke wie du zum Laufen gebracht hat.
 Noch nie, und ich wiederhole: noch nie hatten wir irgendwelche
 Probleme mit Netzwerken.
 Meine Jungs machen die Montage und Terminierung, nicht ich, also
 kann ich auch nicht mit Sicherheit sagen, was da im Einzelfall genau
 gemacht wird, aber ich weiss, dass da vom Idealfall bis zum Worstcase
 Szenario alles durchprobiert wird.
 Und diese Besserwisserei von Leuten die ihr ganzes Wissen von Google
 und Wiki haben, geht mir langsam auf die Nieren.

@ stefanus (Gast)

>Oben hatte jemand behauptet, Ethernet wäre nicht auf GND bezogen, weil
>man nur zwei differentielle Drähte pro Richtung hat. Für die RJ45 Buchse
>stimmt das. Aber zwischen Buchse und MAC Chip kommt noch ein Übertrager.
>Auf Seite des MAC Chips beziehen sich die beiden Eingänge immer auf GND.

Das ist halt die Schwierigleit beim Verständnis. RS485 ist zwar 
DIFFERENTIELL, aber nicht POTENTIALFREI.
Ethernet ist BEIDES, DIFFERENTIELL UND MASSEFREI, dazu noch 
gleichspannungsfrei, sonst könnte man es nicht per Trafo trennen.

Beim RS485 macht der Empfänger (Differenzverstärker) die 
Gleichtaktunterdrückung, bei Ethernet der Trafo.

>Die Eingänge A und B haben Schutzdioden gegen GND und 17k Widerstände
>gegen GND. GND ist das Bezugspotential.

>Wenn der Maxim Chip in einem PC steckt, dann ist sein GND sehr
>warschenlich mit Erde verbunden. Also darf die Spannung an A und B
>(gegen GND) ganz sicher nicht größer sein, als die Durchbruchspannung
>der Schutzdioden.

Ja, aber weil das oft zufällig der Fall ist, meint man, man brauche 
keine GND-Leitung. Dass die versteckt aber dennoch vorhanden ist, wird 
halt oft nicht verstanden oder verneint.