Chociaż Ethernet stanowi najczęściej używany protokół komunikacyjny w wielu urządzeniach, głównie komputerach i współpracujących z nimi urządzeniami i systemami przemysłowymi, protokół TIA/EIA-485, powszechnie znany jako RS-485 jest, mimo upływu lat, szeroko stosowany w automatyce przemysłowej i systemach telemetrycznych. Wynika to głównie z prostoty i niezawodności działania, braku ograniczeń technologicznych i dużej elastyczności w zakresie dopasowania różnych elementów automatyki i telemetrii oraz, co nie mniej ważne, niskich kosztów związanych z budową i integracją systemów.
Zalety konwertera RS485 w automatyce przemysłowej
Konwerter RS495 to nieocenione narzędzie w automatyce przemysłowej i telemetrii zapewniające skuteczną i niezawodną komunikację między różnymi urządzeniami. Charakteryzuje się wysoką odpornością na zakłócenia elektromagnetyczne, jakie mogą wywoływać inne urządzenia takie, jak sieci energetyczne, silniki, elektrozawory czy przekaźniki. Umożliwia transmisję danych na znacznych dystansach, dochodzących nawet do 1200 m. RS485 stanowi idealne rozwiązanie komunikacyjne zwłaszcza w trudnych warunkach przemysłowych.
Firma Control Sp. z o.o. z powodzeniem oferuje i wykorzystuje w swoich systemach konwertery RS485, jako praktyczne i efektywne narzędzie do budowy i integracji systemów telemetrycznych m.in. w systemach nadzoru i sterowania sieciami ciepłowniczymi i wodociągowymi oraz systemach alarmowych sieci ciepłowniczych.
Implementacja konwertera RS485 w istniejącym systemie
Standard RS-485 powstał w latach 80. To popularny w automatyce standard transmisji danych przeznaczony do wielopunktowych linii transmisyjnych. Jest wykorzystywany jako warstwa fizyczna w przemysłowych protokołach sieciowych m.in. Profibus oraz Modbus. W przeciwieństwie do innych norm, stanowiących zazwyczaj kompletne specyfikacje, standard RS-485 definiuje jedynie wymagania względem charakterystyk elektrycznych. Dzięki temu można zintegrować konwerter RS485 z istniejącymi systemami automatyki. Duża elastyczność stosowania oraz łatwość i bezpieczeństwo związane z podłączeniem konwertera RS485 do istniejących systemów bez wątpienia wpływa na jego popularność.
Optymalizacja wydajności systemu za pomocą RS485
Konwertery RS485 mogą w istotnym stopniu zwiększyć wydajność systemu automatyki przez umożliwienie szybszej i niezawodnej komunikacji między urządzeniami. RS485 oferuje większe prędkości transmisji niż RS232. Chociaż nieco ustępuje szybkości transmisji w sieci Ethernet, posiada również tę istotną zaletę, że dzięki deterministycznej obsłudze urządzeń umożliwia uniknięcie kolizji pakietów danych, jak to ma miejsce w przypadku transmisji Ethernet. W zastosowaniach takich jak sterowanie procesami lub urządzeniami deterministyczne zachowanie jest bardziej istotne niż szybkość komunikacji, która jest zwykle wystarczająca.
Pełny potencjał konwerterów RS485 ujawnia się w ich możliwości dopasowania ustawień prędkości transmisji zależnych od odległości w celu minimalizacji opóźnień i maksymalizacji przepustowości sieci.
Porównanie RS485 z innymi standardami komunikacyjnymi
Interfejsy szeregowe RS232 i RS485 różnią się zasadniczo sposobem przesyłania danych, poziomem zalecanych napięć, okablowaniem i szybkością transmisji.
Przewody RS485 składają się z 3 żył (dwie do transmisji danych, jedna do uziemienia). Zwykle jednak w automatyce wystarcza dwużyłowa skrętka. Kable RS232 składają się z 9 przewodów (a nawet 25), chociaż do transmisji typowo wystarczą 3. Istotną różnicę stanowi fakt, że połączenie RS232 ogranicza się do dwóch elementów (master/slave), a w przypadku RS485 do magistrali można podłączyć nawet do kilunastu urządzeń. W przypadku RS485 dane można przesyłać maksymalnie na odległość 1200m, a RS232 jedynie na odległość 15 m.
Ethernet: szybki transfer danych i wyzwania w trudnych warunkach przemysłowych
Ethernet zapewnia szybki transfer dużej ilości danych do 1Gb/s lub więcej i obsługuje komunikację na duże odległości (do 100 m przy użyciu standardowych Ethernet). Oferuje ustandaryzowany protokół sieciowy i jest szeroko stosowany w sieciach LAN (ang. Local Area Network). Ethernet wymaga bardziej złożonego okablowania i infrastruktury sieciowej w porównaniu z RS485 i RS232. Jest powszechnie wykorzystywany w sieciach komputerowych, łączności z Internetem, kamerach IP i aplikacjach wymagających dużej ilości danych. Jednak nie najlepiej sprawdza się w trudnych warunkach przemysłowych ze względu na wrażliwość na zakłócenia elektryczne. Ethernet wymaga innej konfiguracji okablowania oraz wykorzystuje inne metody sygnalizacji niż RS485. Do komunikacji RS485 konieczny jest odpowiedni RS485 lub konwerter.
Wybór protokołu komunikacyjnego w automatyce przemysłowej: RS485, RS232 i Ethernet
RS485 to odpowiedni wybór do komunikacji na znaczne odległości w środowiskach przemysłowych. Z kolei RS232 jest przydatny do połączeń punkt-punkt na krótkich dystansach, zaś Ethernet doskonale sprawdza się w szybkich sieciach lokalnych.
Stosowanie konwerterów RS485 w istotny sposób wpływa na łatwość implementacji, rozbudowy i modyfikacji zintegrowanych systemów automatyki przemysłowej i telemetrii. Zastosowanie jednego rodzaju i protokołu transmisji znacząco wpływa na wydajność, niezawodność i elastyczność systemów.
Odporność na zakłócenia, dostatecznie szybka transmisja danych, duży zasięg systemu ale przede wszystkim jednolita struktura danych niezależna od rodzaju pomiarów i sprzętu oraz wysoki stropień integracji systemów automatyki i telemetrii, a także związanej z nim infrastruktury są możliwe jedynie na podstawie konwertery RS485.
Art. Sponsorowany