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 oder diverse LiYCY (TP)). Lediglich Belden bietet diverse Kabel mit einem Paar und einer extra Ader an (z.B. 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?)
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?
... 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 steht übrigens zu der Verwendung von Schirm als GND nichts drinnen. Das wäre mglw. schön, wenn das ergänzt werden könnte.
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.
Bei moderaten Datenraten sind die Failsafe-Widerstände wesentlich wichtiger als die Terminierung, da ansonsten selbst bei modernen Transceivern der Störabstand mit ~ 100 mV viel zu gering ist. Das funktioniert dann zwar auf dem Labortisch noch einwandfrei, aber in realen Anwendungen nur noch mit Störungen.
Bei 300 m würde ich eher Treiber mit galvanischer Trennung
verwenden.
Dann erübrigt sich auch die GND-Leitung.
Ein Trugschluss. Ich hab schon genug defekte 485 Transceiver hinter Optokopplern erlebt. Es gibt da noch genug kapazitive Kopplung, und in verseuchter Umgebung sind da übliche Schutzschaltungen schnell überfordert.
Und wie bring ich das mit dem Datenblatt zusammen?
Ich denke, dass GND_ISO (GND_2 in der Zeichnung) aller Transceiver zusammengeschaltet werden soll. Man braucht also immer noch eine Referenzader für die Bus-Seite.
für RS485 genügen 2 Adern
ein einseitig angeschlossener Schirm kann helfen
GND ist NICHT erforderlich - auch wenn immer wieder was anderes behauptet wird
Fig. 37: Gnd1 und Gnd2 sind durch die isolation barrier getrennt.
Das ist gar nicht die Frage, sondern ob man eine GND-Verbindung zwischen den Busteilnehmern braucht. Die Antwort lautet. Wenn es sicher und robust sein soll: JA!
für RS485 genügen 2 Adern
ein einseitig angeschlossener Schirm kann helfen
GND ist NICHT erforderlich - auch wenn immer wieder was anderes
behauptet wird
Wen es rubust sein soll, dann nehm ich was von Analog. Und wenn es erforderlich wäre, dann geh ich stark davon aus, dass Analog das so auch schreibt.
Darum ist es ja isoliert, weil es robust sein soll. Im Ti-DaBla das in der FAQ verlinkt wurde sprechen wir von nicht isolierten. Da ist klar, dass Gnd verbunden werden muss.
Ist: "High common-mode transient immunity: >25 kV/μs" nicht genug?
Und: "±15 kV ESD protection on RS-485 input/output pins" klingt auch nicht sehr empfindlich.
Ist: "High common-mode transient immunity: >25 kV/μs" nicht genug?
Und: "±15 kV ESD protection on RS-485 input/output pins" klingt auch
nicht sehr empfindlich.
Ist: "High common-mode transient immunity: >25 kV/μs" nicht genug?
Und: "±15 kV ESD protection on RS-485 input/output pins" klingt auch
nicht sehr empfindlich.
Dabei geht es nur um ESD und ähnliche Entladungen usw., aber nicht um langanhaltende Störungen, wie z.B. Masseverschiebungen. Hierfür sind die in den Datenblättern spezifizierten Bereiche, z.B. -7 V bis +12 V, unbedingt einzuhalten.
Bei einigen Leitungstreibern findet man auch noch ein paar versteckte Hinweise, dass die hohe ESD-Festigkeit nur in Verbindung mit einer bestimmten Zusatzbeschaltung gilt.
Ist: "High common-mode transient immunity: >25 kV/μs" nicht genug?
Und: "±15 kV ESD protection on RS-485 input/output pins" klingt auch
nicht sehr empfindlich.
Dabei geht es nur um ESD und ähnliche Entladungen usw., aber nicht um
langanhaltende Störungen, wie z.B. Masseverschiebungen. Hierfür sind die
in den Datenblättern spezifizierten Bereiche, z.B. -7 V bis +12 V,
unbedingt einzuhalten.
Ergänzend dazu die Absolute Maximum Ratings des isolierenden ADM2582E/ADM2587E und des von mir erwähnten nicht-isolierenden MaxLinear XR33053.
