O cabo CAT5 é bom o suficiente para o cabo RS-485 vs o cabo “verdadeiro” RS-485

Estou chegando um projeto de comunicação serial. Um número de placas com interfaces RS-485 precisa se comunicar. A taxa da data é de 57600bps e o comprimento do cabo será inferior a algumas centenas de pés.

O cabo CAT5 blindado funcionará bem o suficiente nessa situação ou devo pagar o extra pelo cabo RS-485 "verdadeiro" como este ?

Não consigo acessar o site de instalação com antecedência, pois ele é interestadual. No entanto, tenho as mesmas placas aqui no laboratório com as quais posso testar.

Embora muitas vezes blindado, o CAT5 pode ser do tipo UTP, o que significa par trançado não blindado. O cabo "verdadeiro" RS-485 ao qual você vincula possui dois pares trançados e uma blindagem. Se bem me lembro, o CAT5e (e acima) tem uma blindagem, pelo menos a maioria dos cabos que eu já vi - o padrão exato pode variar. Eu acho que aqueles fariam o trabalho muito bem. Apenas certifique-se de usar o par trançado como no cabo RS-485 original (sua folha de dados se parece com [1 faixa branca / laranja] e [2 faixa laranja / branca] são um par trançado e [3 faixa azul / branca] é um terceiro fio não torcido.)

Parece haver uma pequena incompatibilidade de impedância (100 Ohms para CAT5, 120 Ohms para RS-485). Isso causará reflexos no driver e no receptor, mas tenho certeza de que seu aplicativo ainda funcionará. Enquanto você pode ler que 120 Ohms é típico para RS-485, a rede de terminação usa 120 Ohms entre o par diferencial e 2 * 680 Ohms para VCC e GND.

Fonte

Portanto, o valor da terminação em que o cabo "analisa" é menor que 120 Ohms: (120 || (680 + 680)) Ohms = 110 Ohms.

Se você tiver a chance de testar, poderá fazê-lo. Eu provavelmente nem hesitaria em usar o STP CAT5 (e). Se o seu contrato indicar que você paga dinheiro por cada minuto em que sua instalação falhar, provavelmente você deseja usar cabos com as especificações adequadas. (O último ainda não garantirá que nada falhe, mas você provavelmente estará em uma posição melhor se puder culpá-lo pelo cabo "verdadeiro", em vez de ter outra pessoa culpando o seu cabo "errado". parágrafo não tem nada a ver com física ...)

De um modo geral, o CAT5 é bom para o RS485. No IME, o primeiro limite atingido é a resistência em série que conduz uma terminação por um cabo longo. Eu corri 250kbaud mais de 100m de forma confiável. As coisas começaram a ficar instáveis ​​a cerca de 200 a 300 metros.

Por referência a Maxim NOTA DE APLICAÇÃO 3884 Quão longe e com que rapidez você pode ir com o RS-485? a partir de 25 de julho de 2006 (citado 2104-05-28):

menciona rs485 e cat5 com medições.

O desempenho de um driver Maxim (neste caso o MAX3469) e um driver> equivalente de outro fabricante são apresentados

Quais fatores limitam a taxa de dados RS-485?

Os seguintes fatores afetam o quão longe é possível transmitir de maneira confiável a uma determinada taxa de dados:

• Comprimento do cabo: em uma determinada frequência, o sinal é atenuado pelo cabo em função do comprimento.
• Construção do cabo: o par trançado Cat5 24AWG é um tipo de cabo muito comum usado para sistemas RS-485. Adicionar blindagem ao cabo aumenta a imunidade a ruídos e, portanto, aumenta a taxa de dados para uma determinada distância.
• Impedância característica do cabo: A capacitância e a indutância distribuídas diminuem as bordas, reduzindo a margem de ruído e comprometendo o 'padrão dos olhos'. A resistência distribuída atenua o nível do sinal diretamente.
• Impedância de saída do driver: Se muito alta, isso limita a capacidade da unidade. Impedância de entrada do receptor: Se muito baixa, isso limita o número de receptores com os quais o driver pode lidar.
• Terminação: Um cabo longo pode atuar como uma linha de transmissão. Terminar o cabo com sua impedância característica reduz as reflexões e aumenta a taxa de dados alcançável.
• Margem de ruído: quanto maior, melhor. Taxa de rotação do driver: bordas mais lentas (taxas de rotação mais baixas) permitem a transmissão em comprimentos de cabo mais longos.

Os projetistas de sistemas geralmente escolhem um driver e um receptor de dois fabricantes concorrentes, mas a maioria dos designers está interessada principalmente em quão longe e com que rapidez o driver RS-485 pode gerar um sinal. São apresentados o desempenho de um driver Maxim (neste caso o MAX3469) e um driver equivalente de outro fabricante

A integridade do sinal é testada observando a saída diferencial do driver. Defina o osciloscópio para procurar pontos de disparo entre os limites de 80mV e -400mV. (Esses limites são escolhidos porque os receptores têm um intervalo de entrada de 20mV a -200mV, mais uma margem de ruído.) Em seguida, quando pulsos (bits) começarem a "correr juntos", use padrões de olho para determinar as contribuições gerais de distorção, ruído, e atenuação para o parâmetro chamado interferência entre símbolos (ISI).

O ISI força você a reduzir a taxa de bits para um nível que permita uma distinção adequada entre pulsos. Os testes do circuito da Figura 1 mostram uma correlação consistente e clara entre pontos de gatilho e padrões oculares. Os padrões oculares exibem jitter de 50%, medidos usando métodos documentados na nota de aplicação 977 da National Semiconductor [4]. A medição da instabilidade no diferencial de 0V e no diferencial de ± 100mV produz os dados mostrados nas Figuras 4 e 5.

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Dependendo dos drivers, você obtém resultados diferentes

A 39 Mbps e 340 pés de cabo Cat5, a saída do driver da Figura 2 exibe um padrão de olho no qual os sinais se cruzam no meio do olho - uma condição que indica possíveis erros de bit. O dispositivo Maxim na mesma taxa de dados, no entanto, (Figura 3) não mostra essa condição. O transceptor Maxim oferece melhor desempenho devido a bordas de saída simétricas e menor capacitância de entrada.

Utilizamos o CAT5 na indústria de segurança (controladores de cartão e câmeras) para RS485 sem nenhum problema ... 9600-19200 Baud .. com algum comprimento de cabo acima de 2000 pés .. funciona como um encanto

Mario

Se você estiver usando drivers em nível de chip em placas de seu próprio projeto, adapte as redes de terminação para o cabo CAT5; essencialmente faça 100 ohm em vez de 120 ohm. Eu costumava fazer isso o tempo todo. Meu problema costumava ser o tempo suficiente de conexões do cabo esotérico 485. Eu poderia obter 500 pés ou até 1000 pés de cabos CAT, qualquer que seja. Não era para ser usado em execuções por tanto tempo, mas funcionava e era uma fração do custo.

O padrão exige um cabo com uma impedância de 100 Ohms em frequências acima de 100kHz, DCR <240 Ohms e capacidade de par mútuo <20pF, com um AWG de 24 ou maior. É sobre isso. A maioria dos cabos CAT5 tem uma impedância de 100 Ohms (mais ou menos), definitivamente menor que 20pF, e acho que nunca vi um cabo com um DCR de 240 Ohms. Então, em teoria, você deve ficar bem. Na prática, usei CAT5 / 5e / 6 UTP / STP sem problemas em vários dispositivos, desde pequenas séries a Prominas.

Tentei encontrar a especificação, mas encontrei um dado de TI que repassava o procedimento de teste balanceado / não balanceado, etc. http://www.ti.com/lit/an/snla137a/snla137a.pdf

A única exceção que consigo pensar é o MIL-STD. Ele exigirá um cabo específico e a capa do cabo deve refletir isso.

par trançado é par trançado. então cat5 é 4 canais de rs485. Parece que, se houver muita RFI na instalação, o cabo trançado blindado pode ser justificado. O Rs485 é balanceado com baixa impedância, portanto, torcer o par ajuda na imunidade a ruídos, além de reduzir o efeito de atenuação de taxas de transmissão mais altas devido à capacitância paralela dos fios no revestimento do cabo nos comprimentos longos. Essas distâncias de que estou falando são maiores que 100 metros.

Agora, havia certos casos em que usei o fio STP para o rs485 porque havia muitos dispositivos conectados em uma cadeia de longo prazo (luminárias DMX512). E os resultados anteriores foram um sinal degradado de que os dispositivos próximos ao fim interpretariam o sinal incorretamente.

O gato 5 não blindado deve funcionar em sua situação devido à tensão que você estará executando (5-10V) e seu sinal não é de alta frequência (acima de 500Mhz) em primeiro lugar.

Mas você declarou que vai instalá-lo em um ambiente comercial; portanto, é sempre melhor usar as piores situações do ambiente e usar cabos blindados.

Eu insistiria também para comprar ao redor. O beldon 3106A é o que eu normalmente uso para conectar áudio balanceado. Sim, também funcionaria para isso, mas o cabo de 24 awg com revestimento de grau plenum é o padrão.

Da minha experiência com vários controladores HVAC (Bacnet MSTP e Modbus), na maioria das vezes o cabo UTP funciona bem em pequenas tiragens em ambientes de baixo ruído, mas pode ser intermitente e incrivelmente difícil de diagnosticar problemas em longas tiragens múltiplas com equipamentos diferentes e terminação incorreta. O trabalho envolvido na solução de problemas do RS485 pode exceder rapidamente o custo do uso do cabo correto. Meu conselho é ter cuidado ao usar o cabo e a terminação corretos desde o início ou estar preparado para substituí-lo, se for um problema.