RS485 नेटवर्क ग्राउंड पिन - कब कनेक्ट करना है?

Question

जैसा कि बहुत से लोग जानते हैं, कोई भी केवल दो तारों, ए और बी खैर का उपयोग करके नोड rs485 संचार को लागू कर सकता है, मानक दो नोड के आधार को एक साथ जोड़ने के लिए निर्दिष्ट करते हैं।

विकिपीडिया से:

ए और बी कनेक्शन के अलावा, ईआईए मानक सी नामक एक तीसरा इंटरकनेक्शन बिंदु भी निर्दिष्ट करता है, जो सामान्य सिग्नल ग्राउंड है।

मैंने उन दसियों लेखों पर ठोकर खाई जो इस तीसरे कनेक्शन के बारे में बोलते हैं, लेकिन फिर भी अवधारणा को समझ नहीं पाए।

1. रिसीवर सिर्फ एक साधारण वाल्टमीटर के रूप में कार्य क्यों नहीं कर सकता है? ए और बी के बीच वोल्टेज को मापना?
2. यदि दोनों नोड्स बैटरी संचालित हैं (प्रत्येक नोड के लिए अलग बैटरी) क्या ग्राउंड कनेक्शन को कोई फर्क पड़ता है?
3. केबल के लंबे होने पर (आउटडोर) नोड्स को धरती पर रखना बेहतर क्यों है?
4. यह ग्राउंड कनेक्शन क्षणिक से सुरक्षा के लिए कैसे अच्छा है?

Comments

मुझे नहीं मिला। दो सही जवाब और खुले इनाम हैं? WTF?

— ग्रेगरी कोर्नब्लम

वैसे। यदि आपका सिस्टम केवल दो तारों के साथ काम करता है, तो इसका मतलब है कि आपने कभी भी सभी संभावित परिस्थितियों में इसका परीक्षण नहीं किया है।

— ग्रेगरी कोर्नब्लम

@GregoryKornblum ने उन "सही उत्तरों" को बहुत समझाया। यह एक टीवीएस के बारे में पूछने जैसा है और एक डिजाइन वास्तव में उन्हें डी-सोल्डर करने के बाद कैसे काम करता है। आपको एक जवाब मिलता है कि "चीजें गलत हो सकती हैं और फिर यह डायोड आपकी रक्षा करेगा"। यह एक सही उत्तर है, लेकिन यह "सही जवाब" नहीं है

— fhlb

गलत। सामान्य मोड वोल्टेज के बारे में एक सही व्याख्या थी। यदि अभी भी कुछ स्पष्ट नहीं है, तो बस विशिष्ट प्रश्न पूछें।

— ग्रेगरी कोर्नब्लम

Answer 1

नोट: मैं सबसे वैज्ञानिक जवाब देने का दावा नहीं करता, लेकिन मैं चीजों को उन तरीकों से समझाने की कोशिश करूंगा जैसे मैं उन्हें समझता हूं।

1. मुझे नहीं पता कि वोल्टमीटर का तर्क 100% वैध है, क्योंकि यह एक कम गति वाला उपकरण है, अधिक उपयुक्त उदाहरण बैटरी संचालित आस्टसीलस्कप, या अंतर आस्टसीलस्कप जांच होगी।

2. वोल्ट की परिभाषा याद रखें जो 2 बिंदुओं के बीच एक संभावित अंतर है। सिग्नल ए और बी को एम्पलीफायर (मुख्य रूप से ट्रांजिस्टर) के अंदर विद्युत घटकों द्वारा विभेदित किया जाता है, जो सभी के आधार और कलेक्टर / एमिटर के बीच पूर्ण अधिकतम रेटिंग होती है। इसे अंतर एम्पलीफायर अधिकतम कॉमन मोड इनपुट वोल्टेज के रूप में संदर्भित किया जाता है। जमीन। इसलिए ए और बी वोल्टेज निर्दिष्ट किए गए बिना निर्दिष्ट किए बिना अर्थहीन हैं। उदाहरण के लिए यदि A और B के बीच का अंतर 2.5v है, लेकिन यह वोल्टेज रिसीवर के एम्पलीफायर की आपूर्ति से 20V ऊपर स्थानांतरित है, तो क्या एम्पलीफायर देखेगा (2.5 या 22.5)?

3. 4: लंबी दूरी की आउटडोर केबल शोर या ESD या आवेश या करंट के किसी भी स्रोत के लिए प्रवण होती हैं जो बस में प्रवेश कर सकती है (जिसमें विशिष्ट प्रतिबाधा और DC प्रतिरोध होता है) इसलिए यदि आवेश / धारा की मात्रा उच्च प्रतिरोध से कई गुना अधिक है (लंबी केबल के कारण) रिसीवर पर एक बड़ा वोल्टेज स्पाइक होगा जो नुकसान का कारण बन सकता है। इस स्थिति में कमाई का उपयोग ढाल को मारने वाले स्पाइक्स के लिए पथ प्रदान करने के लिए किया जा सकता है, और इसे स्थिर जमीन संदर्भ के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

क्या RS485 रिसीवर सर्किट को तैरने के लिए बदला जा सकता है और वोल्टमीटर / ऑसिलोस्कोप की तरह कार्य करने में पूरी तरह से सक्षम हो सकता है, अतिरिक्त घटकों, अलगाव सर्किट आदि को जोड़कर पूरी तरह से संभव हो सकता है। लेकिन अतिरिक्त लागत, जटिलता और आकार के साथ जो कि क्षमता से परे है। MAX485 जैसे छोटे IC का।

Answer 2

यह एक मिथक है कि आप बस पर विभिन्न उपकरणों के बीच जुड़े कॉमन (सी) ग्राउंड वायर के बिना RS485 इंटरफेस काम कर सकते हैं। रिसीवर केवल ए और बी संकेतों के बीच सापेक्ष क्षमता को मापने में सक्षम है जब ए और बी इनपुट के सामान्य मोड वोल्टेज को रिसीवर के जीएनडी संदर्भ के -7 वी से + 12 वी के भीतर रखा जाता है।

यह विचार कि इंटरफ़ेस के दोनों किनारों को बैटरी पर संचालित किया जा रहा है, किसी न किसी तरह से एक अंतर होगा। यह सब नीचे आता है कि ट्रांसमीटर जीएनडी और रिसीवर जीएनडी के बीच आम मोड वोल्टेज क्या है। तीसरा तार कनेक्शन सामान्य मोड वोल्टेज को नियंत्रण में रखता है। इसके बिना या तो यूनिट या दोनों के बीच किसी भी अनुचित प्रभाव के कारण आम मोड वोल्टेज -7 वी से + 12 वी रेंज के बाहर जा सकता है। यह प्रभाव ईएमआई के माध्यम से अन्य प्रणालियों में युग्मन के कारण हो सकता है। इस शो को एसी भिन्नता के रूप में देखना आम हो सकता है जो कि मेन लाइन आवृत्ति का अनुसरण करता है।

Comments

मैंने इसका परीक्षण किया और यह काम करता है। एक अलग दीवार एडेप्टर द्वारा संचालित एक पीटीजेड नियंत्रक का उपयोग कर एक गुंबद वाले कैम पर बिना किसी अर्थिंग के बैटरी से काम किया जाता है।

— फाल्बर

हो सकता है कि रिसीवर के छोर पर बड़ा पुल-अप / पुल-डाउन प्रतिरोध, रिसीवर के मैदान के संदर्भ में ए और बी एक वैध वोल्टेज स्तर देता है। यदि Vab = 5V, A को पुल डाउन से जोड़ा जाता है, तो Va = 0, Vb = -5 V

— fhlb

@ ठीक है, यह केवल RS485 transceivers के ESD संरक्षण में बहने के कारण woks दो नोड्स एक कुछ हद तक मिलान आम वोल्टेज प्राप्त करने के लिए अनुमति देता है।

— 12

@fhlb - सिर्फ इसलिए कि आपने इसका परीक्षण किया है और यह आपके लिए काम करने के लिए प्रकट हुआ है इसका मतलब यह नहीं है कि आप फिर सी तार कनेक्शन को समाप्त कर सकते हैं। आप उस एक उदाहरण में भाग्यशाली हो गए कि ड्राइवर और / या रिसीवर के आसपास के क्षेत्र में कुछ भी नहीं था जिसने एक या दूसरे डिवाइस पर अनुचित प्रभाव डाला।

— माइकल करास

ओम के नियम के कारण। एक सामान्य मोड वोल्टेज कुछ भाग के माध्यम से एक धारा का कारण होगा, यह कुछ कार्यात्मक या कुछ सुरक्षात्मक हो। एक बार जब यह वोल्टेज और / या करंट बहुत बड़ा हो जाता है, तो भाग विफल हो जाता है।

— सेकडी

Answer 3

आप सही हैं कि एक शुद्ध रिसीवर केवल दो सिग्नल लाइनों के बीच अंतर को माप सकता है। हालांकि, ऐसा करने का कोई भी साधन कुछ सामान्य मोड रेंज होगा जो व्यक्तिगत संकेतों के भीतर रहना चाहिए। कल्पना आम मोड रेंज देती है जो नोड्स को सहन करने में सक्षम होना चाहिए।

तीसरे संदर्भ तार के बिना, इस सामान्य मोड वोल्टेज को परिभाषित करने का कोई तरीका नहीं है, और फिर एक रिसीवर बनाने का कोई तरीका नहीं होगा जो कि अनुपालन की गारंटी है।

यहां तक ​​कि अगर आपका रिसीवर सेट किया गया था, ताकि डेटा लाइनों ने ऑप्टो-आइसोलेटर्स को हटा दिया, उदाहरण के लिए, आपके पास अभी भी एक सामान्य मोड वोल्टेज सीमा है। यह कुछ वोल्ट के बजाय कुछ हज़ार वोल्ट हो सकता है, लेकिन हमेशा कुछ सामान्य मोड वोल्टेज होगा जिसके आगे रिसीवर काम नहीं करेगा।

अब तक यह केवल RS-485 सिग्नल प्राप्त करने के बारे में था। RS-485 सिग्नल को ड्राइव करना अधिक सीमित है। जमीन के तार के संबंध में 0-5 वी नाममात्र के रूप में डेटा सिग्नल निर्दिष्ट हैं। ग्राउंड वायर के बिना, आपके पास यह सुनिश्चित करने का कोई तरीका नहीं है। दो संकेतों को चलाने वाले सर्किट को किसी चीज़ के लिए संदर्भित किया जाएगा। बस में कुछ अन्य ट्रांसमीटरों और रिसीवर से जुड़ा होना चाहिए।

Comments

वाल्टमीटर में निश्चित रूप से एक सामान्य मोड वोल्टेज रेंज होती है। लेकिन चूंकि यह बैटरी संचालित है, इसलिए इस कल्पना का उल्लेख नहीं किया गया है। COM पिन शायद बैटरी की जमीन से सीधे जुड़ा हुआ है। RS485 रिसीवर सिर्फ एक वोल्टमीटर की तरह क्यों काम नहीं कर सकता है? क्या यह इस धारणा से संबंधित है कि RS485 उपकरण को पृथ्वी पर रखा गया है?

— fhlb

@ फॉल: वाल्टमीटर में एक सामान्य मोड ऑपरेटिंग रेंज होती है, लेकिन यह वाल्टमीटर के आसपास के वातावरण पर निर्भर होती है, इसलिए निर्माता द्वारा निर्दिष्ट नहीं किया जा सकता है। इसके लीड पर एक उच्च पर्याप्त सामान्य मोड वोल्टेज के साथ, कुछ इन्सुलेशन कहीं न कहीं टूटने वाला है। हालांकि, यह सब वास्तव में बिंदु को याद कर रहा है।

— ओलिन लेथरोप

हममम ... प्रेषक पर डेटा A: 0V, B: 5V भेजने के मामले में। रिसीवर में सामान्य मोड वोल्टेज क्या होगा यह जानकर कि सामान्य जमीन असंबद्ध है?

— फाल्बर

@fhl: बिंदु यह है कि आप कब नहीं हैं। जब सामान्य मोड ग्राउंड असंबद्ध होता है, तो दो नोड्स मनमाने ढंग से तैर सकते हैं। यह कहने का एक और तरीका है कि सामान्य मोड वोल्टेज अपरिभाषित है।

— ओलिन लेट्रोप

Answer 4

अन्य उत्तरों के आधार पर, मैं इसे एक उदाहरण के रूप में प्रस्तुत करने जा रहा हूं। कृपया ध्यान रखें कि यह उत्तर पुरानी कहावत का अनुसरण करता है "कभी-कभी थोड़ी अशुद्धि से कई टन की बचत होती है"।

मान लें कि आपके पास दो RS485 डिवाइस हैं जो विद्युत रूप से पृथक हैं। आप ए और बी लाइनों को सामान्य रूप से जोड़ते हैं। हालांकि आवारा धारिता और अन्य इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग वूडू के कारण, उपकरणों में से एक 3000 वोल्ट दूसरे की तुलना में अधिक है।

कोई समस्या नहीं? रिसीवर सिर्फ 3000V और 3012V पर आने वाली लाइनों A और B को देखता है, यह 12V अंतर को चुनता है जो कल्पना के भीतर है और यह बंद हो जाता है?

खैर आवारा धारिता के कारण, उपकरण वास्तव में 100% अलग-थलग नहीं होते हैं, और इसलिए उपकरण प्राप्त करने वाला वास्तव में अपनी स्वयं की बिजली आपूर्ति के सापेक्ष ए और बी लाइनों पर 3000 वोल्ट देखता है। RS485 चिप जो इसका उपयोग कर रहा है वह केवल 2500 वोल्ट अलगाव प्रदान करने के लिए रेट की गई है, इसलिए आने वाले वोल्टेज उस चिप को कूदने और सर्किट्री के कुछ अन्य भाग को भूनने में सक्षम है। उस वोल्टेज पर उपलब्ध करंट छोटा होता है, इसलिए आपको स्पार्क भी दिखाई नहीं देगा, लेकिन यह सर्किट में अन्य आईसीएस को ईएसडी जैसी क्षति का कारण बनने के लिए पर्याप्त है, जिससे उन्हें ठीक से काम करने से रोका जा सके।

दोनों उपकरणों के बीच एक GND तार को जोड़ने से, 3000 वोल्ट अंतर को उसी सूक्ष्मदर्शी द्वारा हटा दिया जाएगा, जो डिवाइस में अन्य IC के बजाय GND तार से यात्रा कर रहा है, और A और B सिग्नलिंग लाइनों पर 3000 वोल्ट का ऑफसेट गायब हो जाएगा।

कुछ मायनों में GND लाइन पुल-डाउन रेसिस्टर के रूप में यहाँ एक समान उद्देश्य परोस रही है, यह सुनिश्चित करता है कि सभी सिग्नल लाइनें सभी स्तरों पर बेतरतीब ढंग से तैरने की बजाय ज्ञात स्तरों पर हों।

हां, RS485 कल्पना केवल ए और बी सिग्नल लाइनों के बीच अंतर को देखती है, लेकिन प्रत्येक डिवाइस में अपनी स्वयं की बिजली आपूर्ति GND और सिग्नल लाइनों के बीच अधिकतम अनुमत वोल्टेज भी है। उस विशेष वोल्टेज को सीमा से बाहर जाने से रोकना यह सुनिश्चित करता है कि सभी डिवाइस के GNDs समान हैं, इसलिए सभी RS485 उपकरणों के बीच एक GND तार बस यही करता है। हां, सिद्धांत रूप में विद्युतीय रूप से अलग-थलग डिवाइसों के बीच बड़े पैमाने पर वोल्टेज नहीं होगा, व्यवहार में ऐसा लगता है कि अलगाव हमेशा सही नहीं होता है इसलिए इस पर भरोसा न करें।

Comments

तुम्हें पता है कि यह धागा 3 साल से अधिक पुराना है?

— स्टीवश

@SteveSh यह एक क्यू एंड ए साइट है एक मंच धागा नहीं है, और नए उत्तर हमेशा प्रोत्साहित किए जाते हैं यदि वे समग्र ज्ञान आधार में योगदान करते हैं। यहां तक ​​कि पुराने प्रश्न अक्सर इसी कारण से Google में शीर्ष खोज परिणामों के रूप में सामने आते हैं। मैंने महसूस किया कि यहाँ मौजूद उत्तर तकनीकी पक्ष में थे, इसलिए मैंने एक विकल्प पेश किया, मुझे आशा है कि भविष्य के उन Googlers की मदद कर सकते हैं, जो इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में काफी पारंगत नहीं हैं।

— मालवीयस

ठीक। मैं पुराने प्रश्नों / पोस्टों पर टिप्पणी करने से पीछे हट गया हूं क्योंकि मुझे नहीं लगता था कि यह वांछित था।

— स्टीवश

@SteveSh शायद आपको अपना उत्तर किसी पुरानी पोस्ट पर स्वीकार नहीं किया जाएगा, इसलिए यह आपको प्रतिष्ठा अंक के रूप में नहीं मिलता है, लेकिन अगर आपको कुछ जोड़ने के लिए मिला है जो अन्य उत्तरों से गायब है और आप मदद करना चाहते हैं दूसरों को पता है तो यह बहुत प्रोत्साहित किया जाता है! साइट कुछ पुरस्कारों के लिए आपको बैज भी देती है, जैसे आपका उत्तर किसी पुरानी पोस्ट पर स्वीकार कर लिया जाता है।

— मालविनस

Answer 5

प्वाइंट सी ए और बी पर वर्तमान के लिए एक वापसी मार्ग है। यह सर्किट को पूरा करने के लिए वर्तमान को वापस स्रोत पर लौटने की अनुमति देता है।