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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kein GND auf RS485


Autor: Busser (Gast)
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Hallo Forum.

Ich habe ein Akku-Motor System, bei dem der Akku mit dem Motor über 
RS485 kommuniziert.

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.

Spielt nur die Differenz der Signale eine Rolle und das Bezugspotential 
ist nicht relevant?

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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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...

Autor: Patrick B. (p51d)
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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

Autor: Busser (Gast)
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Dachte ich auch.

Ich habe den RS485-Bus aufgetrennt, es sind genau 3 Leitungen und mich 
dazwischengeklemmt.
Möglicherweise kommt GND über die Batterie-Leitungen?

Also ist der GND unbedingt das Bezugspotential?

Autor: Busser (Gast)
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Patrick B. schrieb:
> Was heisst "negativ"? -0.5V oder -5V oder -15V?
> Ich denke, du misst mit der falschen Referenz

Ich sehe ein Rechtecksignal zwischen -0,5 und -5V auf beiden Leitungen.

Autor: Patrick B. (p51d)
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Schaltplan oder Skizze? Ebenso, wie du das Oszi angeschlossen hast?

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

Autor: Busser (Gast)
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Ich vermute, die 3te Leitung ist kein Ground, sondern eine zusätzliche 
Signalleitung. GND kommt wahrscheinlich über die Batterieleitungen.

Autor: Dirk (Gast)
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Definition von RS485:

EIA-485 benutzt ein Leitungspaar, um den invertierten und einen 
nichtinvertierten Pegel eines 1-Bit-Datensignals zu übertragen. Am 
Empfänger wird aus der Differenz der beiden Spannungspegel das 
ursprüngliche Datensignal rekonstruiert

Also nur 2 Leitungen!

Oszi erdfrei machen, Masse auf die eine Leitung, Signal auf die andere. 
Fertig.
Im Ruhe zustand solltest du nun eine Postive Spannung um die 5V haben, 
wenn negativ, Oszi anders rum anklemmen.

Immer wieder die Leute die meinen RS485 wäre mit GND. Schwachsinn.

Autor: Busser (Gast)
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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.

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Immer wieder die Leute die meinen RS485 wäre mit GND. Schwachsinn.

Auszug aus

Ten Ways to Bulletproof RS-485 Interfaces (National Semiconductor
Application Note 1057):

A typical mistake is to connect two
nodes with only two wires. If you do this, the system may radiate
high levels of EMI, because the common-mode return
current finds its way back to the source, regardless of where
the loop takes it. An intentional ground provides a
low-impedance path in a known location, thus reducing
emissions.

MfG Spess

Autor: Dirk (Gast)
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Nein,
sie "vergleichen die beiden Spannungen mit einander!
Differential!
Habe schon einge km RS485 Leitungen in Schwimmbädern verbaut.
Auch über galvanische Entkopplung.
Siehe mal bei Wiki nach EIA-485.

Autor: Dirk (Gast)
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Aus dem Maxim Datenblatt!

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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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...

Autor: Dirk (Gast)
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Komisch, das alle Hersteller von 2 Draht Kommunikation reden!
Das alle Datenblätter nur 2 Drähte verwenden!
Ich kann nur aus meiner Erfahrung reden, das ich auf etlichen Baustellen 
probleme hatte, weil ein Elektriker der Meinung war man müßte Masse 
anschließen und sich bei den Geräten dann eine Masse besorgt hatte.
Nach dem Abtrennen der Masse liefen dann die Anlagen.

Autor: Dirk (Gast)
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Auf dem Datenblatt von Maxim ist ja auch deutlich zu sehen, dass die 
Masse über ein WLAN-kabel mit geführt wird ;-)

Autor: Busser (Gast)
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Dirk schrieb:
> Komisch, das alle Hersteller von 2 Draht Kommunikation reden!

1-wire sind ja auch 2 Leitungen :-)

Autor: Patrick B. (p51d)
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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.... 
;)

Autor: Dirk (Gast)
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Das war nur ein Beispiel von vielen!
Bei jedem EIA-485 Baustein hast du die gleiche Beschaltung!
Sonst könntest du ja nur galvanisch entkoppelte EIA-485 bausteine mit 
einander koppeln.
Frage hast du dir schon mal eine Ethernet leitung angesehen?
die haben auch keine Masse und funktionieren doch!
Nach der Theorie hier dürfte es dann auch nicht funktionieren!

Autor: Dirk (Gast)
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Jetzt auch mal ohne Isolation.
Einfach mal die Apllikations lesen!

Autor: Martin B. (martin_b35)
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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

Autor: Dirk (Gast)
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Ich gebe auf.
Holt euch die Gleichtaktstörungen bis in die Masse rein.
Kein Thema, viel Spaß beim Fehlersuchen.
Und dann bitte noch den Schirm beidseitig anschließen.
Dann wird es noch schöner...

Autor: P. E. (philenotfound)
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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.

Autor: Dirk (Gast)
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Hast du das Oszi Erdfrei gemacht?
Und die D- Leitung als Masse Potential genommen?
Sicherlich nicht!
Sondern du hast eine "fremde" Masse als Bezug genommen und dann ist 
natürlich besser, wenn du die Massen verbindest!

Autor: Dirk (Gast)
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Anderes Beispiel:
Stromschleifen:
Sind immer 2 Adrige, richtig!?
Nun kannst du sie Masse bezogen aufbauen, bei dem Empfänger oder einfach 
und damit sicherer diffential.
Nun bei der ersten Lösung ist das sehr einfach, aber sehr störanfällig, 
bei der zweiten (Ich arbeite aufeinmal auch mit einer wie ihr es nennt 
virtuellen Masse), aber ich habe keine Störungen mehr.
Kann ich aber auch nicht so einfach mit einem Oszi messen, das am Netz 
hängt. Mach ich das ist die Messung sche... Verbinde ich dann die Masse 
der Stromschleife mit der Masse meines System funktioniert es wieder. 
Also muss ich das dann immer machen? Nein ich habe nur Mist gemessen. So 
wie bei EIA-485.

Autor: mknoelke (Gast)
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Dirk schrieb:
> Immer wieder die Leute die meinen RS485 wäre mit GND. Schwachsinn.

Im Prinzip ohne GND, aber auch nur im Prinzip.
Gängige RS485 Transceiver können -10 bis +15V an den Eingängen 
vertragen.
Das Signal ist zwar differenziell, schwebt dabei aber trotzdem um den 
GND herum.
Wenn zwei Geräte ohne Potentialtrennung nicht nur über die 
Schutzbeschaltung der RS485 auf einen 'ähnlichen' GND kommen sollen ist 
das mitführen des GND schon eine gute Sache.

Ein bisschen vorsichtiger mit Deinen starken Meinungen.
Die stehen auf ziemlich wackeligen Beinen, vor allem wenn man sich dabei 
auf stark vereinfachte Prinzipschaltbilder aus Datenblättern und auf PR 
Aussagen stützt.
Also nicht nur die Bilder schauen, sondern auch den 'maximum ratings' 
dazu lesen.

Dirk schrieb:
> Holt euch die Gleichtaktstörungen bis in die Masse rein.
> Kein Thema, viel Spaß beim Fehlersuchen.
> Und dann bitte noch den Schirm beidseitig anschließen.

Ja, so sagt man.
Ist in einem Teilbereich auch korrekt kann man aber trotzdem nicht 
pauschalisieren. Das ist eher ein EMI Problem und kein funktionales.
Wenn man sich mal genau überlegt worin das Masseschleifen Problem 
besteht, wann es besteht, in welchen Fällen der GND als Antenne wirkt 
und welchen Anteil die Signalpegel am Störspektrum haben wird es schwer 
mit 'Schwachsinn' weiterzukommen.

Autor: LTC1043 (Gast)
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Wenn du das alles befolgst solltest du keine Probleme mit RS485 mher 
haben.

Ursprünglich von National Semiconductor nun TI:

http://www.ti.com/lit/an/snla049b/snla049b.pdf

Cheers

Autor: Timm T. (Gast)
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Dirk schrieb:
> Einfach mal die Apllikations lesen!

Wow, die brauchen auch keine Betriebsspannung und kein internes GND. 
Muss ich gleich mal ausprobieren, steht ja so in den Apllllllikations.

Deine Pseudoargumente sind ja ein Witz: Ethernet verwendet Übertrager. 
Stromschleife ist Stromschleife, und sowas von gar nicht differential.

Autor: Busser (Gast)
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Hat zwar nicht mehr ganz so viel mit der Anfangsproblematik zu tun aber 
könnte man sich den GND mit einem Widerstandsnetzwek bilden?

Autor: toto (Gast)
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ausser der GND liegt ausserhalb der differentialsignale..

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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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.

Autor: Dirk (Gast)
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Eine Stromschleife kannst du Masse bezogen aufbauen.
Und kannst du frei Masse aufbauen.
Baue mal ein Gerät mit mehr als einem Stromschleifen eingang.
Bei der "einfachen Lösung (Massebezogen)" bekommst du nur eine Masse für 
alle angeschlossenen Geber. Das kann dir in einer stark verzeuchten 
Umgebung ganz schnell richtige Probleme bereiten.
Baust du die Stromschleife aber so, das jeder Geber seine eigene Masse, 
sprich differnetial angeschlossen wird, hast du Null Probleme.
Das Problem hat mich leider schon viel Arbeit und auch viel Geld 
gekostet.
Genau so wie die "Experten" mit ihrer EIA-485 Masse.
Wenn du mehrfach wegen solchen "Experten" von Nord nach Süd durch die 
Republik waren musst, den Seitenschneider rausnimmst, die Masse 
abtrennst und wieder fährst, das du irgendwann keinen Bock mehr drauf.
Und das obwohl wir bewußt in der Nähe des 485 Anschlusses keine Masse 
zur Verfügung gestellt haben, dann holt man sie sich eben von vo 
anders...
So das wars zu dem Thema von mir!

Autor: Oliver R. (orb)
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Mal ne blöde Frage vom Außenstehenden dazu:
Ist RS485 ne Stromschleife?

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Oliver R. schrieb:
> Ist RS485 ne Stromschleife?
Nein. Hat ja zum Glück auch keiner behauptet...  ;-)
Dirk schrieb:
>>> Anderes Beispiel:
>>> Stromschleifen

Autor: Busser (Gast)
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Lothar Miller schrieb:
> 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.

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.

Autor: Falk B. (falk)
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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.

Autor: Falk B. (falk)
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@ 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.

Autor: P. E. (philenotfound)
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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.

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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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:
Sender
   VCC_S                         VCC_R
    o                             o
    |                             |
    |                    .--------o         
    |                    |        |
   ---.                  R      .---
   TX+|___ ___ ___ ___ __|______|RX+
      |___X___X___X___X__|______|
   TX-| ,----------------o      |RX-
   ---' |GND             |      '---
    |   |                R        |
    o---'                '--------o
    |     + 20V -                 |
    o------( U )------------------o
    |       Potential-            |
   GND_S    verschiebung         GND_R
            durch
            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.

Autor: Busser (Gast)
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Der virtuelle GND funktioniert natürlich nur, wenn Sender und Empfänger 
potentialfrei sind. Wenn zwischen Senderground und Empfängerground 20V 
liegen dann braucht man natürlich eine potentialfreie RS485 mit 
Übertragern, sonst schießt man sich die ICS ab.

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

Autor: Falk B. (falk)
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@ 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.

Autor: Busser (Gast)
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Falk Brunner schrieb:
> Unter diesen speziellen Umständen: Ja. Aber dazu müssen die Eingänge
> durch passende Schaltungsmaßnahmen sich selber einen Gleichttakpegel
> vorgeben, eben mit den Widerstandsteiler oder ähnlich.

Daraus entnehme ich, daß Standard-RS485 das nicht von alleine machen, 
man also dringend einen GROUND braucht.


Eine andere Erklärung warum es ohne GND gehen könnte:

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.

Autor: A. K. (prx)
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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.

Autor: Thomas T. (knibbel)
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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 ...

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> 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...

Autor: flipsi (Gast)
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> Schirme werden auch immer beidseitig aufgelegt.

Aber doch nur wenn es keine zweite Masseverbindung gibt --> Stichwort 
Brummschleife?

Ich kenne es so, dass man erstmal kontrolliert, ob eine Masseverbindung 
schon existiert. Wenn ja, so trennt man die Schirmung auf einer Seite. 
Wenn nein, lässt man sie verbunden.

Oder seh ich da jetzt was falsch?

Zur differenziellen Verbindung: Ist es da nicht immer Sinnvoll Die GNDs 
grundsätzlich zu verbinden (Ev. auch über einen hochohmigen Widerstand, 
damit die Commonvoltage nicht zu weit auseinanderdriften)

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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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."

Autor: A. K. (prx)
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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.

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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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)

Autor: Ralf G. (ralg)
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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.

Autor: Timm T. (Gast)
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Ralf G. schrieb:
> Wo kommen jetzt die 6,8V her?

Es ging hier um 6V8-Schutzdioden an den Eingängen.

Autor: Weingut P. (weinbauer)
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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?

Autor: Falk B. (falk)
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@ 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?

Autor: Weingut P. (weinbauer)
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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.

Autor: spontan (Gast)
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Mach die ganze Sache galvanisch getrennt.
Du sparst eine Ader ein.

Du investierst aber mehr in die Bustreiber.

Autor: Dietrich L. (dietrichl)
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Fhutdhb Ufzjjuz schrieb:
> wäre halt nett sich ne Ader sparen zu können

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

Autor: MCUA (Gast)
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>EIA-485 benutzt ein Leitungspaar, um den invertierten und einen
>nichtinvertierten Pegel eines 1-Bit-Datensignals zu übertragen. Am
>Empfänger wird aus der Differenz der beiden Spannungspegel das
>ursprüngliche Datensignal rekonstruiert
>Also nur 2 Leitungen!
hehe. theorie. geht gar nicht.
Denn IRGENT eine Spannung (falls nicht über Optokoppler) zwischen dem 
Sender-GND und Empf-GND gibt es immer (und damit relev. 
Gleichtaktbereich, oben schon beschrieben).
Und wenn die 'zu weit' weg ist funkt. es nicht mehr.

Autor: Jogi (Gast)
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Spannende Diskussion,

bei den beschriebenen RS485 - Netzen kann man nur hoffen, dass (wie 
normalerweise üblich) alle Netzteile mit Minus (GND) auf PE liegen (so 
wie das auch beim Oszi oder beim PC ist). Das ist dann der 
'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 
amplitudenmoduliert und wenn dann die bereits zitierte Spezifikation der 
Treiber überschritten wird, kann es auch Hardwareschäden geben. In so 
einem Fall wird auch der Datenverkehr auf der RS485 unsauber laufen.

Autor: Mike A. (Gast)
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Jogi schrieb:
> In so einem Fall wird auch der Datenverkehr auf der RS485 unsauber laufen.

In so einem Fall ist eine optische Trennung angesagt.

Autor: Detlef K. (adenin)
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Jogi schrieb:
> Spannende Diskussion,

Vor über einem Jahr!

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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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.

Autor: Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)
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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.

Autor: Wolfgang (Gast)
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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.

Autor: Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)
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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.

: Bearbeitet durch User
Autor: Wolfgang (Gast)
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Marc Vesely schrieb:
> Gegen welchen GND ?

Gegen Gnd vom Empfänger natürlich. Der Rest der Welt ist dem Empfänger 
ziemlich egal.

Autor: GND-Experte (Gast)
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Selbstverständlich kann es bisweilen nötig sein GND mitzuführen um die 
Common-Mode-Voltage zu begrenzen. Das Ganze hat sogar einen Namen und 
nennt sich "Three-wire connection"

Wird auch hier im Wikipedia Artikel nochmal erläutert:

http://en.wikipedia.org/wiki/RS-485

--> so ganz verstehe ich die Diskussion nicht. Es sollte doch 
einleuchten, dass es zwischen zwei GNDs zu Potenzialunterschieden kommen 
kann, woraus eine C.V. resultiert, welche schnell die maximum-ratings 
aus dem Datenblatt übersteigen können...

Autor: Der Rächer der Transistormorde (Gast)
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Marc Vesely schrieb:
...

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

Es gibt in diesem Sinn gar keinen GND. Es ist schlicht 0V (oder Vcc 
return). Es ist auch überhaupt kein Problem nur die Differenz zu 
übertragen. Im Grunde ist ein RS485/422 Receiver ein Widerstand an dem 
Spannung abfällt. Da wird schlicht die Polarität gemessen. Die 
Datenübertragung ist Protokollebene und hat mit Hardware nichts zu tun.

Das funzt aber nur in der Theorie. In der Praxis sind die Sender nicht 
an der gleichen Stromversorgung. Da fließen dann Ausgleichsströme. Dann 
gibt es jede Menge Störungen, die übersteuern das Nutzsignal. Dann 
kannst du RS485 nicht beliebig niederohmig machen, sonst bricht der 
Treiber zusammen. Dann gibt es noch Schutzmaßnahmen wie PE (die nichts 
aber auch gar nichts mit Entstörung zu tun haben, im Gegenteil) da weißt 
du nie was da von wo nach wo fließt.

Am einfachsten ist es also so zu tun als gäbe es das alles nicht. Das 
bedeutet das gesamte 485 Netz vom Rest und von PE zu isolieren. Nennt 
sich galvanische Trennung. Das geht nur wenn alle einzeln isoliert sind, 
keine Erdschlüsse im Kabel sind und auch sonst alles ganz toll und 
ordentlich aufgebaut ist. Dann dient der GND nur noch dazu Ströme die in 
die Leitung induziert werden abzuleiten.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Der Rächer der Transistormorde schrieb:
> Es ist auch überhaupt kein Problem nur die Differenz zu
> übertragen. Im Grunde ist ein RS485/422 Receiver ein Widerstand an dem
> Spannung abfällt.

Der Rächer der Transistormorde schrieb:
> Das funzt aber nur in der Theorie.

Weil die Theorie mit der reinen Differenz falsch ist, wenn man nicht 
z.B. den Sender eines Optokopplers damit betreibt. Nicht galvanisch 
getrennte A/B-Eingangspins haben einen Bezug zum Gnd des Empfängers und 
können deshalb nicht mit beliebigen Spannungen gegen ihren Gnd umgehen.

Autor: Timm T. (Gast)
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Marc Vesely schrieb:
> Wir
>  haben kürzlich 500 Meter mit Telefondraht (nur zwei verdrillte Adern)

Wahrscheinlich in einem AKW...

Nur weil Pfusch einmal funktioniert, heisst das nicht, dass Pfusch immer 
funktioniert.

Du möchtest Dich bitte zu Gleichtakteingangsspannung und Absolute 
Maximum Ratings von RS485 Transmittern informieren.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Marc Vesely schrieb:
> 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.

"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.

Autor: Mehmet K. (mkmk)
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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?

Autor: Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)
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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.

: Bearbeitet durch User
Autor: Mehmet K. (mkmk)
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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.

Autor: 0815 (Gast)
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Marc Vesely schrieb:
> Und wenn wir ganz viel Gluck haben, funktioniert das Ganze auch.

Mit DSL läuft das doch genauso. Die Marketing-Fuzzies versprechen "bis 
zu ..." und hinterher kommt die Technik und muss gucken was zu machen 
ist.

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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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.

Autor: Timm T. (Gast)
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Marc Vesely schrieb:
> Und wenn wir ganz viel Gluck haben, funktioniert das Ganze auch.

Und dann kommt jemand und steckt das Gerät an eine andere Phase, und nix 
geht mehr. Pfusch halt.

Genau für sowas wurden Busisolatoren erfunden. Aber macht mal...

Autor: Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)
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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.

Autor: stefanus (Gast)
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Alle mir bekannten Hausbus Systeme, die auf RS485 basieren, haben an den 
Aktoren potentialfreie Eingänge. Deren GND werden mit den GND des 
Masters verbunden (dadurch haben sie dann ein gemeinsames Potential).

Aktoren, die (warum auch immer) nicht potentialfrei sind trennen den 
RS485 Teil mittels Optokoppler ab. Also drei Leiter vom Master zum 
potentialfreien Eingang des Aktors, dann kommt der Optokoppler und dann 
die geerdete Schaltung (z.B. ein Motortreiber).

RS485 ist nicht geeignet, weit entfernte Geräte zu verbinden, die keine 
gemeinsame Masse haben. Der Erdanschluss von meinem Haus kann locker 
einige zig Volt differenz zum Nachbarhaus haben. Dort nimmt man eher 
Ethernet.

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 folgende Bild von Maxim zeigt es auch eindeutig: 
http://www.maximintegrated.com/en/images/appnotes/...

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.

Autor: Falk B. (falk)
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@ 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.

Autor: Timm T. (Gast)
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Marc Vesely schrieb:
> nicht ich, also
>  kann ich auch nicht mit Sicherheit sagen, was da im Einzelfall genau
>  gemacht wird

Ja ne ist klar. Du weisst also nichtmal, ob da GND mitverlegt wird oder 
die Verbindung galvanisch getrennt ist. Aber hier was vom Pferd 
erzählen...

Falk Brunner schrieb:
> Ethernet ist BEIDES, DIFFERENTIELL UND MASSEFREI

Was aber nur für die Datenleitungen gilt. Das Buchsengehäuse liegt 
durchaus auf Gerätemasse, und damit können bei längeren Strecken 
erhebliche Ausgleichsströme über den Schirm fließen, sofern der 
beidseitig angeschlossen ist. Wird auch manchmal nicht bedacht.

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