Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik CAN-Bus Kabel Frage: Schirmung und GND


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von Drehmel (Gast)


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Hallo Leute,

Ich plane gerade einen größeren Bus mit bis zu 30 Teilnehmern auf rund 
100m länge.

Die Geräte haben normale SUB-D9 Stecker nach CiA (also auch GND und 
Schirm belegt). Glücklicher weise, hat das Gerät auch IN und OUT 
Stecker, so das ich keine Y-Adapter brauche sondern kann einzelne 
Leitungen mit SUB-Ds an den Enden vorsehen. Die Geräte haben isolierte 
Interface und brauchen von Bus Seite keine Einspeisung, haben jedoch 
jedes ihr eigenes Netzteil (230Vac -> 24Vdc) und jedes ist geerdet.  - 
Soviel erst einmal dazu.

Auf der Suche nach geeigneten Leitungen habe ich diverse Typen von u.A. 
Lapp gefunden, die 120Ohm Impedanz besitzen und speziell dafür (CAN 
und/oder RS485) gemacht sind.

Da gibt es scheinbar hauptsächlich Typen mit 4x1 oder 2x1 Litzen unter 
Schirmung.

Wenn man das geschirmte 2x1 nimmt (was ich aktuell aus Preislicher Sicht 
bevorzugen würde, wenn es da keinen technischen Grund für geben sollte) 
wie ist dann der Schirm bzw. Masse im Kabel zu benutzen? Masse über 
Schirm wäre ja eigentlich doof - man will ja keinen Stromfluss darüber 
haben. Oder wird das, was ich als Schirm ansehe an den Masse/GND Pin 
hart verbunden und der Schirm offen gelassen? Oder beides zusammen 
brücken, also Masse und Schirm niederimpedant verbinden?

Gruß und danke

von Sven L. (sven_rvbg)


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Naja sobald Du den Schirm an jedem Gerät mit dem PE verbindest können 
Dir unter bestimmten Umständen Ausgleichsströme fließen.

Was ich mir vorstellen könnte, wäre den Schirm an genau einer Stelle 
hart auf PE zulegen und an den anderen Stellen über Kondensatoren zu 
koppeln.

Wird wie so oft halt vom konkreten Einzelfall abhängen.

von Drehmel (Gast)


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Sven L. schrieb:
> Was ich mir vorstellen könnte, wäre den Schirm an genau einer Stelle
> hart auf PE zulegen und an den anderen Stellen über Kondensatoren zu
> koppeln.

Aber dann hätte ich ja keine Signalmasse, oder?

von Sven L. (sven_rvbg)


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CAN und RS485 sind differenzielle Signale, die brauchen keinen 
Massebezug.

von Drehmel (Gast)


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Sven L. schrieb:
> CAN und RS485 sind differenzielle Signale, die brauchen keinen
> Massebezug.

Differentiell, ja! Aber die Masse wird trotzdem gebraucht!

von Sven L. (sven_rvbg)


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Dann mache ich seit Jahren was falsch...

https://www.wut.de/e-6wwww-11-apde-000.php:

Zitat:

Die seriellen Daten werden, wie bei RS422-Schnittstellen, ohne 
Massebezug als Spannungsdifferenz zwischen zwei korrespondierenden 
Leitungen übertragen. Für jedes zu übertragende Signal existiert ein 
Aderpaar, das aus einer invertierten und einer nicht invertierten 
Signalleitung besteht.

Die invertierte Leitung wird in der Regel durch den Index "A" oder "-" 
gekennzeichnet, während die nicht invertierte Leitung mit "B" oder "+" 
bezeichnet wird.

Der Empfänger wertet lediglich die Differenz zwischen beiden Leitungen 
aus, so dass Gleichtakt-Störungen auf der Übertragungsleitung nicht zu 
einer Verfälschung des Nutzsignals führen.

RS485-Sender stellen unter Last Ausgangspegel von ±2V zwischen den 
beiden Ausgängen zur Verfügung; die Empfängerbausteine erkennen Pegel 
von ±200mV noch als gültiges Signal.

Die Zuordnung von Differenzspannungs-Pegel zu logischem Zustand ist wie 
folgt definiert:

A - B < -0,3V = MARK = OFF = Logisch 1

A - B > +0,3V = SPACE = ON = Logisch 0

von Drehmel (Gast)


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Öhm, ich benutze die https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/TJA1050.pdf

Der kann -27V bis +40V gegen "GND" an seinen Buspins. Wie soll ich das 
einhalten, ohne Masse?

von Drehmel (Gast)


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Aja, aus deinem Link ;)

"Galvanische Trennung
Obwohl für große Entfernungen in industrieller Umgebung bestimmt, 
zwischen denen Potentialverschiebungen unvermeidbar sind, schreibt die 
RS485-Norm direkt keine galvanische Trennung vor. Da jedoch die 
Empfängerbausteine empfindlich auf eine Verschiebung der Massepotentiale 
reagieren, ist für zuverlässige Installationen eine galvanische 
Trennung, wie sie von der ISO9549 definiert wird, unbedingt 
empfehlenswert."

von Thomas O. (kosmos)


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Man wertet doch nur die 2 Leitungen gegeneinander aus, den Kabelschirm 
einseitig aufzulegen schaden sicherlich nicht, wenn man ihn aber 2 
seitig auflegt dann läuft man Gefahr das da Ströme über den Schirm 
laufen und auf die Leiter einstreuen.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Sven L. schrieb:
> Der Empfänger wertet lediglich die Differenz zwischen beiden Leitungen
> aus, so dass Gleichtakt-Störungen auf der Übertragungsleitung nicht zu
> einer Verfälschung des Nutzsignals führen.

Das ist alles richtig, aber du vergisst dabei, dass die (üblichen) 
Empfänger-Bausteine nur einen begrenzten Gleichtaktbereich haben. Also 
muss du dafür sorgen, dass zwischen den GNDs der beteiligten 
Kommunikationspartner kein zu hoher Potenzialunterschied besteht. Das 
einfach dem Zufall (d.h. unbekannten Masse- und Erdungsverhältnissen) zu 
überlassen ist keine gute Idee.

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