Il cavo CAT5 è abbastanza buono per RS-485 vs cavo "vero" RS-485

Ho un progetto di comunicazione seriale in arrivo. Numerose schede con interfacce RS-485 devono comunicare. La velocità della data è 57600 bps e la lunghezza del cavo sarà inferiore a poche centinaia di piedi.

Il cavo CAT5 schermato funzionerà abbastanza bene in questa situazione o dovrei pagare un extra per il cavo "vero" RS-485 come questo ?

Non riesco a visitare facilmente il sito di installazione in anticipo poiché è da uno stato all'altro. Ho le stesse schede qui in laboratorio con cui posso testare comunque.

Mentre spesso schermato, CAT5 può essere del tipo UTP, che significa doppino non schermato. Il "vero" cavo RS-485 a cui ci si collega ha due doppini intrecciati e uno schermo. Se ricordo bene, CAT5e (e sopra) ha uno schermo, almeno la maggior parte dei cavi che ho visto hanno - lo standard esatto può variare. Immagino che quelli farebbero il lavoro semplicemente bene. Assicurati di usare la coppia intrecciata come nel cavo RS-485 originale (la tua scheda tecnica sembra che [1 striscia bianca / arancione] e [2 striscia arancione / bianca] siano una coppia intrecciata e [3 striscia blu / bianca] è un terzo filo non attorcigliato.)

Sembra che ci sia una piccola discrepanza di impedenza (100 Ohm per CAT5, 120 Ohm per RS-485). Ciò causerà riflessioni sul driver e sul ricevitore, ma sono abbastanza sicuro che la tua applicazione continuerà a funzionare. Mentre potresti leggere che 120 Ohm è tipico per RS-485, la rete di terminazione utilizza 120 Ohm tra la coppia differenziale e 2 * 680 Ohm su VCC e GND.

fonte

Pertanto, il valore della terminazione che "esamina" il cavo è comunque inferiore a 120 Ohm: (120 || (680 + 680)) Ohm = 110 Ohm.

Se hai la possibilità di testare, potresti provarci. Probabilmente non esiterei nemmeno ad usare STP CAT5 (e). Se il contratto prevede che si paga per ogni minuto in cui l'installazione non riesce, è probabile che si desideri utilizzare cavi con le specifiche appropriate. (Quest'ultimo non si accerterà comunque che nulla fallisca, ma probabilmente sei in una posizione migliore se puoi incolparlo sul cavo "vero" invece di avere qualcun altro che incolpa il tuo cavo "sbagliato". Ma vedi come quest'ultimo il paragrafo non ha nulla a che fare con la fisica ...)

In generale CAT5 va bene per RS485. IME il primo limite che colpisci è la resistenza in serie che guida una terminazione su un cavo lungo. Ho percorso 250kbaud in modo affidabile su 100m. Le cose hanno iniziato a tremare intorno ai 200-300 m.

Per riferimento a Maxim NOTA APPLICATIVA 3884 Quanto lontano e quanto velocemente puoi andare con RS-485? dal 25 luglio 2006 (citata dal 2104 al 05-28):

menziona rs485 e cat5 con misurazioni.

Vengono presentate le prestazioni di un driver Maxim (in questo caso il MAX3469) e un driver> equivalente di un altro produttore

Quali fattori limitano la velocità di trasmissione dati RS-485?

I seguenti fattori influenzano la misura in cui è possibile trasmettere in modo affidabile a una determinata velocità di dati:

• Lunghezza del cavo: a una data frequenza, il segnale viene attenuato dal cavo in funzione della lunghezza.
• Costruzione del cavo: la coppia twistata Cat5 24AWG è un tipo di cavo molto comune utilizzato per i sistemi RS-485. L'aggiunta di schermature al cavo migliora l'immunità al rumore e quindi aumenta la velocità di trasmissione dati per una determinata distanza.
• Impedenza caratteristica del cavo: la capacità distribuita e l'induttanza rallentano i bordi, riducendo il margine di rumore e compromettendo la "struttura dell'occhio". La resistenza distribuita attenua direttamente il livello del segnale.
• Impedenza di uscita del driver: se troppo elevata, questo limita la capacità di guida. Impedenza di ingresso del ricevitore: se troppo bassa, questo limita il numero di ricevitori che il conducente può gestire.
• Terminazione: un cavo lungo può agire come una linea di trasmissione. La terminazione del cavo con la sua impedenza caratteristica riduce i riflessi e aumenta la velocità dei dati ottenibile.
• Margine di rumore: più grande è meglio. Velocità di risposta del driver: i bordi più lenti (velocità di risposta inferiori) consentono la trasmissione su cavi più lunghi.

I progettisti di sistemi spesso scelgono un driver e un ricevitore da due produttori concorrenti, ma la maggior parte dei progettisti è principalmente interessata a quanto lontano e quanto velocemente il driver RS-485 può guidare un segnale. Vengono presentate le prestazioni di un driver Maxim (in questo caso il MAX3469) e un driver equivalente di un altro produttore

L'integrità del segnale viene testata osservando l'uscita differenziale del conducente. Impostare l'oscilloscopio per cercare punti trigger tra le soglie di 80mV e -400mV. (Queste soglie sono scelte perché i ricevitori hanno un intervallo di ingresso da 20mV a -200mV, oltre a un margine di rumore.) Quindi, quando gli impulsi (bit) iniziano a "correre insieme", utilizzare gli schemi oculari per determinare il contributo complessivo di distorsione, rumore, e attenuazione al parametro chiamato interferenza intersimbolica (ISI).

ISI ti costringe a ridurre la velocità in bit a un livello che consente un'adeguata distinzione tra impulsi. I test del circuito di Figura 1 mostrano una correlazione chiara e coerente tra punti trigger e schemi oculari. I pattern oculari mostrano un jitter del 50%, misurato usando metodi documentati nella nota applicativa 977 [4] di National Semiconductor. La misurazione del jitter a 0 V differenziale e ± 100 mV differenziale fornisce i dati mostrati nelle Figure 4 e 5.

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A seconda dei driver si ottengono risultati diversi

A 39 Mbps e 340 piedi di cavo Cat5, l'uscita del driver della Figura 2 mostra uno schema a occhielli in cui i segnali si incrociano al centro dell'occhio, una condizione che indica possibili errori di bit. Il dispositivo Maxim alla stessa velocità dati, tuttavia, (Figura 3) non mostra tale condizione. Il ricetrasmettitore Maxim offre prestazioni migliori grazie ai bordi di uscita simmetrici e alla capacità di ingresso inferiore.

Usiamo CAT5 nel settore della sicurezza (controller di accesso alle schede e telecamere) per RS485 senza alcun problema ... 9600-19200 Baud .. con una lunghezza del cavo superiore a 2000 piedi .. funziona come un fascino

Mario

Se si utilizzano driver a livello di chip su schede di propria progettazione, personalizzare le reti di terminazione per il cavo CAT5; essenzialmente lo rendono 100 ohm anziché 120 ohm. Lo facevo sempre. Il mio problema consisteva spesso nell'ottenere abbastanza lunghi attacchi del cavo esoterico 485. Potrei ottenere 500 piedi o persino 1000 piedi di cavi CAT qualunque cosa. Non è stato progettato per essere utilizzato nelle corse così a lungo, ma ha funzionato ed era una frazione del costo.

Lo standard prevede un cavo con un'impedenza di 100 Ohm a frequenze superiori a 100 kHz, DCR <240 Ohm e capacità di mutua coppia reciproca <20pF, con un AWG di 24 o superiore. Questo è tutto. La maggior parte dei cavi CAT5 ha un'impedenza di 100 Ohm (do o take), sicuramente inferiore a 20pF, e non credo di aver mai visto un cavo con un DCR di 240 Ohm. Quindi, in teoria, dovresti stare bene. In pratica ho usato CAT5 / 5e / 6 sia UTP / STP senza problemi su vari dispositivi dal piccolo seriale a Prominas.

Ho cercato di trovare le specifiche ma ho trovato un shete di dati TI che va oltre la procedura di test bilanciata / sbilanciata, ecc. Http://www.ti.com/lit/an/snla137a/snla137a.pdf

L'unica eccezione che mi viene in mente è MIL-STD. Richiederà un cavo particolare e la guaina del cavo dovrebbe riflettere questo.

twisted pair è twisted pair. quindi cat5 è 4 canali di rs485. Sembra che ci sia molta RFI nell'installazione, il cavo twistato schermato può essere giustificato. Rs485 è bilanciato a bassa impedenza, quindi torcere la coppia aiuta con l'immunità al rumore e riduce l'effetto di attenuazione di velocità di trasmissione più elevate a causa della capacità parallela dei fili nella guaina del cavo sulle lunghe lunghezze. Queste distanze di cui sto parlando sono maggiori di 100 metri.

Ora ci sono stati alcuni casi in cui ho usato il filo STP per rs485 perché avevo molti dispositivi collegati in una catena a lungo termine (apparecchi di illuminazione DMX512). E i risultati precedenti erano un segnale degradato che i dispositivi vicino alla fine avrebbero interpretato il segnale in modo errato.

il gatto non schermato 5 dovrebbe funzionare nella tua situazione a causa della tensione che eseguirai (5-10 V) e il tuo segnale non è ad alta frequenza (sopra i 500 MHz) in primo luogo.

Ma hai dichiarato che lo installerai in un'impostazione commerciale, quindi è sempre meglio usare le situazioni ambientali peggiori e usare un cavo schermato.

Insisterei anche a guardarmi intorno. beldon 3106A è quello che in genere utilizzo per collegare l'audio bilanciato. Sì, funzionerebbe anche per quello, ma il cavo da 24 awg con rivestimento plenum è lo standard.

Dalla mia esperienza con vari controller HVAC (Bacnet MSTP e Modbus), la maggior parte delle volte il cavo UTP funziona bene per brevi tirature in ambienti a basso rumore ma può avere problemi intermittenti e incredibilmente difficili da diagnosticare su lunghe corse multidrop con apparecchiature diverse e terminazione errata. La manodopera coinvolta nella risoluzione dei problemi relativi a RS485 può superare rapidamente il costo di utilizzo del cavo corretto. Il mio consiglio è di fare attenzione a utilizzare il cavo e la terminazione corretti dall'inizio o essere pronti a sostituire il cavo se si rivela un problema.