RS-485: различия между версиями

Материал из Wiren Board
 
(не показаны 162 промежуточные версии 10 участников)
Строка 1: Строка 1:
'''RS-485''' - стандарт коммуникации по двухпроводной шине. По порту RS-485 к Wiren Board можно подключать периферийные устройства.
<languages/>
<translate>
<!--T:1-->
__NOTOC__
== Описание ==
[[File:Max number WB RS-485 devices.jpg|thumb|right|300 px|Эксперимент, подтверждающий работу контроллера Wiren Board с 247 периферийными устройствами Wiren Board на одной шине]]
'''RS-485''' — стандарт коммуникации по двухпроводной шине.


== Какие устройства можно подключать ==
<!--T:2-->
== Поддерживаемые протоколы ==
Устройства Wiren Board используют шину RS-485 и [[Special:MyLanguage/Протокол Modbus|протокол Modbus]] поверх неё. Ограничения стандартов по количеству устройств на одной шине:
RS-485 - стандарт физического уровня, в котором биты передаются разностью напряжений - смотрите [https://ru.wikipedia.org/wiki/RS-485 описание в Википедии]. Поверх него должен работать логический уровень - стандарт сообщений, которыми обмениваются устройства. Wiren Board из коробки поддерживает стандарт [https://ru.wikipedia.org/wiki/Modbus#.D0.92.D0.B2.D0.B5.D0.B4.D0.B5.D0.BD.D0.B8.D0.B5 Modbus RTU], а также протоколы устройств [http://smart.uniel.ru/ Uniel] и [http://ydom.ru ydom.ru].
* RS-485 — не более 256 устройств, при этом точное количество зависит от самих устройств;
=== Краткое описание протокола Modbus RTU ===
* протокол Modbus — не более 247 ведомых (slave) устройств.
Обмен информацией происходит по принципу запрос-ответ: контроллер посылает запрос, устройство отвечает. Каждое устройство на шине имеет свой восьмибитный адрес. Адрес может быть как жестко задан, так и устанавливаться при предварительной настройке - это указывается в документации к устройству.
Контроллер Wiren Board может работать с 247 периферийными устройствами Wiren Board на шине, это было проверено опытным путем.


== Поддерживаемые устройства ==
Скорость передачи данных в периферийных устройствах Wiren Board — до 115200 бит/с.
Однако даже если Wiren Board поддерживает протокол, по которому работает устройство, Wiren Board не обязательно поддерживает само это устройство. В стандартном ПО Wiren Board идут драйверы как для работы с [[Периферийные устройства с интерфейсом Modbus серии WB-xxxx | периферией производства компании "Бесконтактные устройства"]], так и для некоторой другой - смотрите список [[Поддерживаемые_устройства#RS-485]].


== Как подключить устройства ==
Длина линии RS-485 по стандарту может быть до 1200 метров. При такой длине линии устройства могут работать на скорости 115200 бит/с. Однако при плохом качестве кабеля, отсутствии экранирования и внешних помехах может понадобиться снизить скорость.
=== Прокладка шины ===
Все устройства RS-485 устанавливаются на одну шину. Хотя шина работает по двум проводам, удобно прокладывать четырёхжильным кабелем - дифпара для данных (сигналы А и В) и ещё пара проводов (GND и +12V) для питания периферийных устройств на шине. Можно использовать обычную витую пару CAT5 для Ethernet - тогда одна пара используется для данных, ещё две — для питания (так как по питанию идёт значительный ток, лучше и для 12В, и для земли использовать по два скрученных провода), одна остаётся свободной.


'''В конце шины нужно установить терминальный резистор (примерно 150 Ом, подробнее в [https://ru.wikipedia.org/wiki/RS-485#.D0.A1.D0.BE.D0.B3.D0.BB.D0.B0.D1.81.D0.BE.D0.B2.D0.B0.D0.BD.D0.B8.D0.B5 Википедии]).'''
<!--T:5-->
[https://www.bookasutp.ru/Chapter2_3.aspx Энциклопедия АСУ ТП. Интерфейс RS-485] — подробно про работу интерфейса.


=== Подключение устройств ===
==Как правильно проложить шину==
{|align="right"
|-valign="top"
|[[Файл:Подлючение RS-485.jpeg|thumb|200px|Наконечники для шины]]
|[[Файл:Подлючение RS-485 к WB.jpeg|thumb|300px|Подключение к шин RS-485]]
|}
Так как соединение осуществляется общей шиной, следует обратить внимание на качественное соединение всех узлов линии:
*при обрыве линии устройства за обрывом не будут работать
*при коротком замыкании не будут работать все устройства.


Рекомендуем использовать [http://www.chipdip.ru/catalog-show/tips/ штыревые наконечники под обжимку]. Это позволяет легко подключать-отключать устройства без потери работоспособности остальных устройств на шине.
<!--T:8-->
В статье [[RS-485:Физическое подключение|RS-485:Физическое подключение]] описано, как правильно проложить шину.


Провод A на всех устрйоствах подключается к клеммнику с маркировкой А, провод B - всегда к B. На Wiren Board рядом с клеммниками А и В
==Добавление устройства в веб-интерфейс== <!--T:9-->
расположены клеммники GND и Vout - можно сразу подключить шины питания (сначала проверьте требования ваших устройств!).


Лайфхак: так как внутри Wiren Board стоит растяжка линий, после подключения его к шине напряжение на линии A будет больше чем на B примерно на 0.5 В. Поэтому подключая периферийные устройства вы легко можете определить линии шины вольтметром.
<!--T:10-->
[[File:rs-485-setup-configs.png|thumb|right|300 px|Настройка происходит через страницу ''Configs'' [[RS-485:Настройка через веб-интерфейс|веб-интерфейса]]]]
[[RS-485:Настройка через веб-интерфейс|RS-485:Настройка через веб-интерфейс]] - что сделать для появления устройства в веб-интерфейсе контроллера.


=== Дополнительная информация ===
==Как ускорить опрос устройств==
#Дифференциальная линия дает хорошую помехозащищенность. Длина линии до 1200 метров.
{{YouTube
#При прокладке шины нужно соблюдать [http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/interface/rs485/app.htm определённые правила], но для передачи в одной квартире подойдёт любой кабель и даже возможны ответвления.
|link= https://youtu.be/d_olK15Xhkw
|text= Как ускорить работу Modbus-устройств (30:19)
|start=1819
}}


== Программное конфигурирование устройств ==
Для ускорения опроса устройств по шине RS-485 рекомендуем:
Чтобы подключённая по RS-485 периферия появилась в веб-интерфейсе контроллера, надо отредактировать конфигурационный файл <code>/etc/wb-homa-modbus.conf</code>, находящийся на контроллере. Для этого смотрите инструкцию [[Драйвер wb-homa-modbus#Конфигурационный файл]].
# Проверить [[RS-485:Физическое подключение | физическое подключение]] и отсутствие ошибок.
# [[UART Communication Settings | Увеличить скорость обмена до 115200 бит/с]]. На разумных длинах и топологии сети все должно нормально работать. Если на шине есть устройства, не поддерживающие эту скорость, см. пункт 6.
# [[RS-485:Configuration_via_Web_Interface#Отключение каналов, смена режимов и настройка параметров | Отключить]] через веб-интерфейс в настройках устройства ненужные каналы.
# Если канал не поддерживает события, [[RS-485:Configuration_via_Web_Interface#poll-period | настроить период опроса каналов]]. Точная настройка периода опроса может быть полезна, если какие-то каналы нужно опрашивать часто или наоборот — редко.
# Разделить устройства по типам и портам, в контроллере 2 порта RS-485 и еще 3 можно добавить модулями расширения:
#* Устройства, не поддерживающие скорость 115200,  подключите отдельно.
#* Счетчики MAP так же подключите отдельно или с оборудованием, не требующим быстрой реакции. В счетчиках очень много параметров, опрос идет медленно.
#* При большом количестве устройств разделите их на несколько портов. При прочих равных скорость вырастет кратно количеству портов.


== Низкоуровневая работа с портом RS-485 в Wiren Board ==
Также полезно использовать свежие версии прошивок, поддерживающие [[Fast Modbus | Быстрый Modbus]]&#9889;. В расширении некоторые Modbus-регистры поддерживают события, которые опрашиваются широковещательными командами без очереди. Это позволяет значительно сократить время опроса изменений в регистрах.
Если вы хотите работать с портом RS-485 самостоятельно, не используя [[Драйвер wb-homa-modbus | стандартный драйвер]], то сначала удалите конфигурацию для этого порта из файла <code>/etc/wb-homa-modbus.conf</code>. Также ознакомьтесь с инструкцией [[Работа с последовательным портом из Linux]].


== Реализация портов в разных версиях Wiren Board ==
== Работа с портом RS-485 контроллера из собственного ПО == <!--T:11-->


=== Wiren Board 4 ===
<!--T:12-->
Порты определяются в системе как:
*Стандартно в Wiren Board с подключёнными по RS-485 устройствами работает [[Special:MyLanguage/Драйвер wb-mqtt-serial|Драйвер wb-mqtt-serial]] (ранее ''wb-homa-modbus''). Он позволяет работать с подключёнными устройствами RS-485 через систему [[Special:MyLanguage/MQTT|MQTT]]-сообщений.
* ''/dev/ttyNSC0'' - изолированный (RS-485-ISO),
*Если вы хотите работать с портом RS-485 напрямую, не используя этот драйвер — отключите его, иначе он будет писать в порт RS-485.
* ''/dev/ttyNSC1'' - неизолированный порт.
*[[Special:MyLanguage/Работа с последовательным портом из Linux|Работа с последовательным портом из Linux]]
 
*[[Special:MyLanguage/Доступ к порту RS-485 контроллера Wiren Board с компьютера|Доступ к порту RS-485 контроллера Wiren Board с компьютера]]
=== Wiren Board Smart Home rev. 3.5 ===
*[[Special:MyLanguage/UART_Communication_Settings|Настройка параметров обмена данными по RS-485 для modbus-устройств Wiren Board]]
 
</translate>
[[Файл:Перемычки.png|thumb|300px|Перемычки терминаторов в Wiren Board Smart Home rev. 3.5]]
 
Контроллер имеет два полудуплексных порта. Трансивер подключен к чипу [[SC16IS752]].
 
Порты определяются в системе как:
* ''/dev/ttyNSC0'' - зелёная пара клеммников
* ''/dev/ttyNSC1'' - синяя пара клеммников
 
Для уменьшения эффектов отражения, линии RS-485 должны заканчиваться "терминаторами" - резисторами, равными волновому сопротивлению линии. На плате установлены резисторы по 150 Ом между линиями A и В. Для их отключения распаяйте соответствующие SMD-перемычки (по умолчанию запаяны), см. фото.
 
=== Wiren Board rev. 2.8 ===
 
Wiren Board 2.8 может поставляться с трансивером RS-485. Поддерживается полудуплексный режим работы, линии A и B выведены на клеммники.
 
Трансивер подключен к чипу [[SC16IS752]]. Соответсвующий последовательный порт определяется системой как ''/dev/ttyNSC0''. См. [[SC16IS752#UART0]]

Текущая версия на 10:35, 13 апреля 2024

Другие языки:

Описание

Эксперимент, подтверждающий работу контроллера Wiren Board с 247 периферийными устройствами Wiren Board на одной шине

RS-485 — стандарт коммуникации по двухпроводной шине.

Устройства Wiren Board используют шину RS-485 и протокол Modbus поверх неё. Ограничения стандартов по количеству устройств на одной шине:

  • RS-485 — не более 256 устройств, при этом точное количество зависит от самих устройств;
  • протокол Modbus — не более 247 ведомых (slave) устройств.

Контроллер Wiren Board может работать с 247 периферийными устройствами Wiren Board на шине, это было проверено опытным путем.

Скорость передачи данных в периферийных устройствах Wiren Board — до 115200 бит/с.

Длина линии RS-485 по стандарту может быть до 1200 метров. При такой длине линии устройства могут работать на скорости 115200 бит/с. Однако при плохом качестве кабеля, отсутствии экранирования и внешних помехах может понадобиться снизить скорость.

Энциклопедия АСУ ТП. Интерфейс RS-485 — подробно про работу интерфейса.

Как правильно проложить шину

В статье RS-485:Физическое подключение описано, как правильно проложить шину.

Добавление устройства в веб-интерфейс

Настройка происходит через страницу Configs веб-интерфейса

RS-485:Настройка через веб-интерфейс - что сделать для появления устройства в веб-интерфейсе контроллера.

Как ускорить опрос устройств

Как ускорить работу Modbus-устройств (30:19)

Для ускорения опроса устройств по шине RS-485 рекомендуем:

  1. Проверить физическое подключение и отсутствие ошибок.
  2. Увеличить скорость обмена до 115200 бит/с. На разумных длинах и топологии сети все должно нормально работать. Если на шине есть устройства, не поддерживающие эту скорость, см. пункт 6.
  3. Отключить через веб-интерфейс в настройках устройства ненужные каналы.
  4. Если канал не поддерживает события, настроить период опроса каналов. Точная настройка периода опроса может быть полезна, если какие-то каналы нужно опрашивать часто или наоборот — редко.
  5. Разделить устройства по типам и портам, в контроллере 2 порта RS-485 и еще 3 можно добавить модулями расширения:
    • Устройства, не поддерживающие скорость 115200, подключите отдельно.
    • Счетчики MAP так же подключите отдельно или с оборудованием, не требующим быстрой реакции. В счетчиках очень много параметров, опрос идет медленно.
    • При большом количестве устройств разделите их на несколько портов. При прочих равных скорость вырастет кратно количеству портов.

Также полезно использовать свежие версии прошивок, поддерживающие Быстрый Modbus⚡. В расширении некоторые Modbus-регистры поддерживают события, которые опрашиваются широковещательными командами без очереди. Это позволяет значительно сократить время опроса изменений в регистрах.

Работа с портом RS-485 контроллера из собственного ПО

Источник — https://wirenboard.com/wiki/index.php?title=RS-485&oldid=80347