Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wieso sind RS-485 Kabel mit 1.5 Paaren so selten?


von Josef (josefo)


Lesenswert?

Ich möchte zwei akkubetriebene Geräte über 200m Punkt-zu-Punkt mit 
RS-485 verbinden und habe bei verschiedenen Herstellern nach Kabeln 
geschaut. Ich brauche ein Adernpaar für Daten, ein Paar oder eine 
Einzelader für GND und ein Schirmgeflecht.

Bei Helu und Lapp scheint es RS-485 Kabel (oder Profibus oder 
vergleichbar) immer nur mit paarigem Aufbau zu geben, z.B. 3 Paar, 2 
Paar oder sogar nur 1 Paar (z.B. [Unitronic Bus LD 
FD](https://www.lapp.com/de/de/unitronic-bus-ld-fd-p/p/2170214) oder 
diverse LiYCY (TP)). Lediglich Belden bietet diverse Kabel mit einem 
Paar und einer extra Ader an (z.B. 
[3106DB](https://www.belden.com/products/cable/electronic-wire-cable/multi-pair-cable/3106db)).

* Wieso ist die Auswahl so "schlecht", wenn es doch eine sehr übliche 
Anwendung ist?
* Was ist der Sinn eines einpaaringen Kabels, wo gar kein GND mit 
gegeben werden kann? Braucht man dann immer ein extra Kabel?
* "Vergeudet" man also immer ein halbes Adernpaar, was ja auch Gewicht 
und Kupferkosten bedeutet? Oder gibt es einen wichtigen Grund, es so zu 
tun? (Z.B. Ausfallsicherheit? Herstellungskosten?)

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


Lesenswert?

Man verwendet den Schirm auch als GND.

von Oliver S. (oliverso)


Lesenswert?

... und bekommt dann auf 200m lustige Effekte mit verschiedenen ground 
Potentialen. Das schaut man sich kurz an, und geht dann auf 
Lichtwellenleiter.

Oliver

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Oliver S. schrieb:
> ... und bekommt dann auf 200m lustige Effekte mit verschiedenen ground
> Potentialen. Das schaut man sich kurz an, und geht dann auf
> Lichtwellenleiter.

Schmarrn. Es gab Langstreckendatenübertragungen WEIT vor der Erfindung 
des LWLs. So wie es Leben vor Tiktok gab.

von Josef (josefo)


Lesenswert?

H. H. schrieb:
> Man verwendet den Schirm auch als GND.

Wie würde das konkret aussehen? In den diversen Guides von TI und andern 
habe ich das nicht gefunden (bzw. wird der Schirm explizit nur auf einer 
Seite mit Erde verbunden).
Einfach GND an beiden Seiten auf den Schirm legen und an einer Seite 
noch direkt auf Erde, oder über ein RC-Netzwerk?

von Gerd E. (robberknight)


Lesenswert?

Oliver S. schrieb:
> ... und bekommt dann auf 200m lustige Effekte mit verschiedenen ground
> Potentialen.

nö. Man nimmt statt dessen gescheite Transceiver die einen höheren 
Common-Mode-Bereich erlauben.

Sowas wie +- 25V ist da gängig. Und wenn Du jetzt wie vorgeschlagen den 
Schirm als GND verwendet hast und keinen Unsinn baust, dann musst Du 
Dich schon anstrengen um über 25V Common Mode zu kommen.

Aber selbst mit Gurken-Transceivern die nur -7 bis 12V können kommst Du 
schon ziemlich weit mit so einem Setup.

Und wenn Du einiges an Ausgleichsströmen über GND erwartest, dann nimmst 
Du besser ein Leiterpaar als GND - bei viel Strom brauchst Du das 
vermutlich und das ist dann nicht verschwendet. Dann den Schirm nur 
einseitig hart auflegen.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Josef schrieb:
> Wie würde das konkret aussehen? In den diversen Guides von TI und andern
> habe ich das nicht gefunden (bzw. wird der Schirm explizit nur auf einer
> Seite mit Erde verbunden).

> Einfach GND an beiden Seiten auf den Schirm legen

Ja.

> und an einer Seite
> noch direkt auf Erde, oder über ein RC-Netzwerk?

Du hast zwei Geräte mit Akkubetrieb, da gibts meisten keinen 
Erdanschluß.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Gerd E. schrieb:

> Und wenn Du einiges an Ausgleichsströmen über GND erwartest,

Bei zwei Geräten mit Akkubetrieb . . .

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Josef schrieb:
> Wieso ist die Auswahl so "schlecht", wenn es doch eine sehr übliche
> Anwendung ist?

RS485 erfordert kein besonderes Kabel, Profibus schon weil die gegen 
230V~ Leitungen isoliert sein sollen.

> Was ist der Sinn eines einpaaringen Kabels, wo gar kein GND mit gegeben
> werden kann? Braucht man dann immer ein extra Kabel?

Bei den meisten RS485 Geräten erfolgt wegen PELV Netzteil die GND 
Kopplung über den Schutzleiter, die paar Volt Abwrichung von Gerät zu 
Gerät akzeptiert RS485.

Nur wenn die Geräte akkubetrieben oder SELV sind, muss man sich über den 
Massebezug Gedanken machen. Der wird dann oft über die Termination 
Netzwerke hergestellt, aber die eolltest du dir ja sparen. Und wenn die 
Geräte schon über andere Leitungen einen Massebezug haben, würde eine 
dritte RS485 Leitung zu einer Masseschleife führen.

Es gibt also nur selten die Notwendigkeit einer dritten Leitung,  nur 
wer unbedingt batteriebetrieben ohne Abschlusswiderstände bauen will.

von Hans W. (hanswieland)


Lesenswert?

Über GND soll im Idealfall kein Strom fließen. Die Verbindung stellt 
sicher  dass beide Geräte das gleiche GND Potential haben, auf welches 
sich die beiden komplementären Signale beziehen.

Sollte doch nennenswert Strom über die GND Leitung fließen, hast eh noch 
ein Problem zu lösen - unabhängig vom Kabel.

von Josef (josefo)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Josef schrieb:
>> und an einer Seite
>> noch direkt auf Erde, oder über ein RC-Netzwerk?
>
> Du hast zwei Geräte mit Akkubetrieb, da gibts meisten keinen
> Erdanschluß.

Danke, ja das stimmt, eine richtige Erde gibt es bei mir nicht. Mit 
"Erde" hätte ich an das (Metall-)Gehäuse des einen Geräts gedacht. Aber 
in dem Fall GND an Schirm habe ich dann ohnehin bei beiden Geräten 
GND/Schirm am Gehäuse.

Michael B. schrieb:
> Der [Massebezug] wird dann oft über die Termination
> Netzwerke hergestellt, aber die eolltest du dir ja sparen. [...]
>
> Es gibt also nur selten die Notwendigkeit einer dritten Leitung,  nur
> wer unbedingt batteriebetrieben ohne Abschlusswiderstände bauen will.

120R Abschlusswiderstände werden natürlich verbaut (ich habe auch nie 
etwas anderes geschrieben). Nur dachte ich, bräuchte ich keine 
"Fail-Safe" Widerstände, weil der Transceiver (z.B. XR33053) keine 
braucht.

Hans W. schrieb:
> Über GND soll im Idealfall kein Strom fließen. Die Verbindung stellt
> sicher  dass beide Geräte das gleiche GND Potential haben, auf welches
> sich die beiden komplementären Signale beziehen.
>
> Sollte doch nennenswert Strom über die GND Leitung fließen, hast eh noch
> ein Problem zu lösen - unabhängig vom Kabel.

Ah, danke, hier war ein Denkfehler von mir. Ich dachte, im Regelbetrieb 
kommt es systemisch bedingt auch zu geringen Ausgleichsströmen, z.B. 
wenn das Protokoll nicht gleichanteilsfrei ist. Aber da sowieso 
differenziell übertragen wird, heben sich die Ströme auf. D.h. die GND 
Leitung ist wirklich nur zum GND Potentialausgleich (externe Faktoren, 
nicht systemisch) da. D.h. Beim Verbinden der Geräte fließt ggf. kurz 
ein Strom über den Schirm (und der wirkt kurz als Antenne), aber danach 
sind die zu erwartenden Ströme/-änderungen so gering, dass sie in der 
Praxis irrelevant sind.

Im [Artikel zu RS-485](https://www.mikrocontroller.net/articles/RS-485) 
steht übrigens zu der Verwendung von Schirm als GND nichts drinnen. Das 
wäre mglw. schön, wenn das ergänzt werden könnte.

: Bearbeitet durch User
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.