Thiết kế mạch giám sát đồng hồ điện công nghiệp

Tài: THI ẾT KẾ MẠCHGIÁM SÁT ĐỒNGHỒĐIỆN CÔNG NGHIỆP i... MụcLục LỜICẢMƠN...i MụcLục..... Dựa trênnhữngtìmhiểuvềsảnphẩmđồnghồcủahãngSelec,tôiđãquyếtđịnhthiếtk ếmộtmạchđiệncóthểthaythếđược

Nhữnglờicảmơnsaucùngxingởiđếnbamẹđãquantâm,tạođiềukiệnđểtôihoànthànhtốtđồánnghiêncứunày

Xinchânthànhcảmơn!

Tài: THI ẾT KẾ MẠCHGIÁM SÁT ĐỒNGHỒĐIỆN CÔNG NGHIỆP

i

MụcLục

LỜICẢMƠN i

MụcLục ii

LIỆTKÊ HÌNHVẼ iv

LIỆTKÊ BẢNG vi

LỜINÓI ĐẦU vii

CHƯƠNG1:GIỚITHIỆU 1

1.1 Đặtvấnđề 1

1.2 Mụctiêuđềtài 2

1.3 Nộidungnghiêncứu 3

1.4 Giớihạnđềtài 3

1.5 Ýnghĩathựctiễn 3

CHƯƠNG2:C Ơ SỞLÝTHUYẾT 4

2.1 GiaothứcMODBUS–RTU 4

2.1.1 ,MODBUSlàgì? 4 2.1.2 ,NguyêntắchoạtđộngcủaMODBUSRTU 5 2.1.3 ,BảnđồbộnhớMODBUS 6 2.1.4 ,Đọcvàviếtdữliệu 7 2.1.5 ,MODBUSchế độRTU 7 2.2 ChuẩnRS232 9 2.2.2 ,NhữngđặcđiểmcầnlưuýtrongchuẩnRS232 9

2.2.3 ,Cácmứcđiệnápthườngtruyền 10

2.2.4 ,CổngRS232trênPC 11

2.2.5 ,Truyềndữliệu.12

2.2.6 ,MạchchuẩngiaotiếpRS232dùngICmax232.13

2.3 ChuẩnRS485 132.3.1 ,MộtsốvấnđềliênquanđếnchuẩnRS485.14

2.3.2 ,CáckiểumẫutruyềnnhậntrongRS485.19

2.4 KỹthuậtCRC 22

2.4.1 ,LýthuyếtCRC 23

2.4.2 ,ThuậttoánCRC 23

2.5 ChuẩntruyềnI2C 24

2.5.1 ,C á c hàmthiếtlậpI2C 25 2.5.2 ,Địnhdạngdữliệutruyền 26 2.5.3 ,Địnhdạngđịachỉthiếtbị 27 2.5.4 ,PhươngthứctruyềndữliệutớiSlave 27 2.6 ĐồnghồSelec MFM–383 28

2.6.1 ,GiớithiệuđồnghồtủđiệnđanăngSelecMFM383 28 2.6.2 ,Thôngsốkỹthuật 29 CHƯƠNG3CÁCLINHKIỆNSỬDỤNG 31

3.1.PIC24FJ128GB206 31

3.2.ReatimeDS1302 32

3.3.MAX485 33

3.4.EEPROM24LC256 34

3.5.74LVC1T45 35

3.6.GraphicLCD128x64 36

3.7.74ALVC164245/SO 38

CHƯƠNG4:THIẾTKẾHỆTHỐNG 40

4.1.1 ,Sơđồnguyênlýkhốihiểnthị 40

4.1.2 ,Sơđồnguyênlýkhốilưutrữvàđồnghồthờigianthực 41

4.1.3 ,SơđồnguyênlýkhốigiaotiếpRS485 42

4.1.4 ,Sơđồnguyênlýkhốinguồn 43

4.2 Sơđồnguyênlý 43

4.3 Lưuđồgiảithuật 45

Chương5:K Ế TLUẬN 46

5.1 Cácđiểmđạtvàchưađạtđược 46

5.1.1 ,Cácđiểmđạtđược 46 5.1.2 ,Cácđiểmchưađạt 46 5.2 Hướngpháttriểnđềtài 46

LIỆTKÊHÌNHVẼ

Hình1.1:MạchvàphầnmềmđikèmđồnghồMFM-383củahãngSELEC 1

Hình1.2:PhầnmềmEN-VIEW 1

Hình1.3:Cácsốliệuhiểnthịtrênmáytính 2

Hình2.1:KhungtryềnMODBUS 8

Hình2.2:Địnhdạngkhungtruyền 8

Hình2.3:MứcgiớihạnđiệnáptrongchuẩnRS232 10

Hình2.4:CổngRS232trênPC 11

Hình2.5:MạchchuẩngiaotiếpRS232dùngICMax232 13

Hình2.6:Kiểutruyềncânbằng2dây 15

Hình2.7:Tínhiệutrên2dâycủahệthốngcânbằng 15

Hình2.8:CặpdâyxoắntrongRS485 16

Hình2.9:Cáchxácđịnhápkiểuchung 16

Hình2.10:TruyềnRS485khithamchiếuvớiđất 17

Hình2.11:CáchđặtđiệntrởđầucuốiRTtrongRS485 18

Hình2.12:TínhiệuRS485thuđượctươngứngvới2giátrịđiệntrởRT 18

Hình2.13:PhâncựcchođườngtruyềnRS485 19

Hình2.14:Sơđồmộtphát,mộtnhậntrongRS485 19

Hình2.15:Sơđồmộtphát,nhiềunhậntrongRS485 20

Hình2.16:Sơđồsửdụng2bộtruyềnnhậntrongRS485 20

Hình2.17:SơđồsửdụngnhiềubộtruyềnnhậntrongRS485 21

Hình2.18:ĐoạndâyrẽnhánhtrongRS485 21

Hình2.19:MộtdạngkếtnốiđườngtruyềnRS485hợplí 22

Hình2.20:BiểuđồtruyềnmộtmãASCIItheochuẩnRS485 22

Hình2.21: STARTvàSTOP 26

Hình2.22:GửibitđịnhđịachỉSlave 27

Hình2.23:KhungtruyềnI2C 28

Hình2.24:ĐồnghồtủđiệnđođanăngSELECMFM-383 28

ĐềTài:THIẾTKẾMẠCHGIÁMSÁTĐỒNGHỒĐIỆNCÔNGNGHIỆP

Hình2.26:Sơđồkếtnốiđồnghồvớiđiệnáp1pha 30

Hình3.1:PIC24FJ28GB206 31

Hình3.2:ReatimeDS1302 32

Hình3.3:Max485 33

Hình3.4:EEPROM24LC256 34

Hình3.5:74LV1T45 35

Hình3.6:GraphicLCD128x64 36

Hình3.7:74LVC164245/SO 37

Hình4.1:Sơđồkhốimạchthiếtkế 39

Hình4.2:Khốihiểnthị 39

Hình4.3:KhốilưudữliệuvàReatime 40

Hình4.4:KhốiRS485 41

Hình4.5:Khốinguồn 42

Bảng2.1:Bảngmãchứcnăng 6

Bảng2.2:Địachỉbộnhớ 6

Bảng2.3:BảngtómtắtthôngsốcủaRS485 14

Bảng3.1:ChânvàchứcnăngchâncủaDS1302 33

Bảng3.2:ChânvàchứcnăngcácchâncủaMAX485 33

Bảng3.3:ChânvàchứcnăngcácchâncủaEEPROM24LC256 34

Bảng3.4:Điềukiệnđểxácđịnhinput/output74LV1T45 35

Bảng3.5:Chânvàchứcnăngcácchâncủa74LV1T45 35

Bảng3.6:ChânvàchứcnăngcácchâncủaGRAPHICLCD 36

Bảng3.7:Chânvàchứcnăngcácchâncủa74LV164245/SO 37

Bảng3.8:Điềukiệnđểxácđịnhinput/output74LV164245/SO 37

LỜINÓIĐẦU

Cáccôngty,xínghiệplớnvàtrungbìnhdùsảnxuấtmặthàngnàocũngđềusửdụngc á c đồnghồđiệncôngnghiệpđểkiểmsoátlượngđiệnsửdụng.Cácđồnghồđiệnsẽđượcđ ặ ttạicácphânxưởngvàgiátrịđiệncủađồnghồsẽđượcđưavềphònggiámsátđểdễdàngchoviệckiểmtra.Ngàynay,hãngSelecđãsảnxuấtraĐồngh ồtủđiệnđanăngMFM-

383,đikèmđồnghồlàmodulegiaotiếpgiữađồnghồvàmáytính.ModulenàycógiáthànhcaonêntôiđãquyếtđịnhnghiêncứuvàthiếtkếramạchđiệnthaythếcógiáthànhrẻhơnmàvẫnđápứngđượccácứngdụngnhưcủaSelecđưara.Đềtàicủatôiđãđ ược côngtyTNHHĐiện-

ĐiệntửNguyênThịnhchấpthuậnvàchotiếnhànhnghiêncứuthửnghiệmtạicôngty

Trongquátrìnhthựchiệnđềtài,dotrìnhđộhiểubiếtcònnhiềuhạnchếnênđềtàicònnhiềuthiếusótmongđượcsựgópýcủacácthầytrongkhoa.Tôixingửilờicámơnđếnc á c thầytrongkhoađãluôngiúpđỡtôitrongsuốtquátrìnhhọctậptạitrườngđặcbiệtlàthầyTh.sĐỗBìnhNguyênđãgiúpđỡtôitrongsuốtthờigianthựchiệnđềtài,tôixinchânthànhcảmơn

V I E W giúpngườisửdụngkiểmtravàđiềukhiểntrựctiếpngaytrênmáytính

Hình1.2 :PhầnmềmEN-VIEW

Hình1.3:Cácsốliệuhiểnthịtrênmáytính

Tuycónhiềutínhnăngnhưngnhàsửdụngphảimấtmộtkhoảnvốnđầutưkhál ớ nbanđầu.Vìvậycầnphảithiếtkếmộtmạchđiệntửsaochovẫnđảmbảođượccáctínhnăngnhưcũnhưnggiảmchiphíđầutư

1.2 Mụctiêuđềtài.

Dựa

trênnhữngtìmhiểuvềsảnphẩmđồnghồcủahãngSelec,tôiđãquyếtđịnhthiếtk ếmộtmạchđiệncóthểthaythếđượcmáytínhvàmạchgiaotiếpgiữađồnghồvớimáytính.Tôiđặtracácmụctiêukhinghiêncứuthiếtkếmạchđiệnthaythếnhưsau:

1.4 Giớihạnđềtài.

Dothờigiannghiêncứuhạnchếnênchúngtôichỉgiớihạnđềtàitrongphạmvithuthậpvàkiểmsoátsốliệulấytừđồnghồđiện.Chưatriểnkhaiđượcphầnlưusốliệuđồngh ồtrênmạchvàtruyềnlênmáytínhtheochuẩnEthernet

1.5 Ýnghĩathựctiễn.

ĐềtàigiảiquyếtđượcyêucầuthựctiễnđặtralàgiaotiếpđượcvớiđồnghồMFM-3 8 ĐềtàigiảiquyếtđượcyêucầuthựctiễnđặtralàgiaotiếpđượcvớiđồnghồMFM-3 củahãngSelecvàhiểnthịcácsốliệungaytrênmạchnêncóthểthaythếđượcmáytính.M ạchđạtđ ư ợ c cácưuđiểmkhiứngdụngvàothựctếlàchạyổnđịnhtrongmôitrườngcôngnghiệp,độtrễthấp,giáthànhrẻ

MODBUSlàmộthệthống“Master-Slave”,MasterđượckếtnốivớimộthaynhiềuSlave.MasterthườnglàmộtPLC,PC,DCS,hayRTU.SlaveMODBUSRTUthườnglàc á c thiếtb ịhiệntrường.KhimộtMasterMODBUSRTUmuốncóthôngtintừthiếtb ịSlave,Mastersẽgửimộtthôngđiệpvềdữliệucần,tómtắtdòlỗitớiđịachỉthiếtbịSlave.Mọithiếtbịkháctrênmạngsẽnhậnthôngđiệpnàynhưngchỉcóthiếtbịnàođượcchỉđịnhmớicóphảnứng.CácthiếtbịSlavetrênmạngMODBUSkhôngthểtạorakếtnối,chúngchỉcóthểphảnứng.Nóicáchkhác,Slave sẽgửidatavềchoMasterchỉkhiMasterc ó yêucầu

e x a d e c i m a l , sửdụngđ ặ c tínhASCII4bit.Đốivớim ỗimộtb y t e thôngtin,cầncó2bytetruyềnthông,gấpđôiso

vớiMODBUSRTUhayMODBUS/TCP.MODBUSASCIIchậmnhấttrong3giaothứctrên,nhưnglạithíchhợpvớimodemđiệnthoạihaykếtnốisửdụngsóngradiodoASCIIsửdụngcáctínhnăngphânđịnhthôngđiệp.Dotínhnăngphânđịnhnày,mọirắcrốitrongphươngtiệntruyềndẫnsẽkhônglàmthiếtb ịnhậndịchsaithôngtin.Điềunàyquantrọngkhiđềcậpđếncácmodemchậm,

RTU,dữliệuđượcmãhóatheohệnhịphânvàchỉcầnmộtbytetruyềnthôngc h o mộtbytedữliệu.ĐâylàthiếtbịlítưởngđốivớiRS232haymạngRS485đađiểm,tốcđ ộ baudtừ1 2 0 0 đến1 1 5 2

0 0 Tốcđ ộ baudp h ổbiếnnhấtlà9 6 0 0 đến1 9 2 0 0 M O D B U S

-R T U làgiaothứccôngng hi ệpđượcsửdụngrộngrãinhất.MODBUS/

TCPđơngiảnlàMODBUSquaEthernet.ThiếtbịMasterkhôngkếtnốitrựctiếpvớicácthiếtb ịSlave,thayvàođócácđịachỉIPđượcsửdụng.VớiMODBUS/

TCP,dữliệuMODBUSđượctómlượcđơn

giảntrongmộtgóiTCP/IP.Dođó,bấtcứmạngEtherneth ỗtrợMODBUS/IPsẽcóhỗtrợMODBUS/TCP

KhiSlavethựchiệncácchứcnăngtheoyêucầu,nósẽgửithôngđiệpchoMaster.ThôngđiệpchứađịachỉcủaSlavevàmãchứcnăng,dữliệutheoyêucầu,vàmộtgiátrịkiểmtralỗi

Cácđầuvàovàcuộncảmrờirạccógiátrị1bit,mỗimộtthiếtbịlạicómộtđịachỉc ụthể.Cácđầuvàoanalog(bộghi

đầuvào)đượclưutrongbộghi16bit.Bằngcáchsửdụnghaibộghinày,MODBUScóthểhỗtrợformatđiểmfloating(nổi)IEEE32bit.Bộg h i Holdingcũngsửdụngcácbộghibêntrong16bithỗtrợđiểmfloating

DữliệutrongbộnhớđượcxácđịnhtrongthôngsốkỹthuậtMODBUS.GiảsửrằngnhàcungcấptuântheotiêuchuẩnkỹthuậtMODBUS(khôngphảitấtcả),mọidữliệucóthểđ ư ợ ctruycậpd ễdàngbởiM a s t e r , thiếtb ịSlavetuântheoc á c thôngsốkỹt h u ật.Trongnhiềutrườnghợp,nhàcungcấpthiếtbịcôngbốvịtrícủabộnhớ,tạođiềukiệnchonhânviênlậptrìnhdễdàngđểkếtnốivớithiếtbịtớ

Trongđó,5làđịachỉthiếtbịSlave,4đọcbộghiđầuvào,2làđịachỉkhởiđầu(địac h ỉ30002).3cónghĩalàđểđọc3giátrịdữliệukềnhauxuấtpháttừđịachỉ30002,vàCRClàgiátrịkiểmtralỗithôngđiệpnày.

Thiếtbịtớ,saukhinhậndữliệunày,sẽgửilạimộttrảlờinhưsau:

Tạivịtrí5làđịachỉcủathiếtbị,04làyêucầuđọclặp,aa,bb,cclà3giátrị16bit,CRClàgiátrịkiểmtralỗithôngđiệp

Tronghầuhếtcácnhàmáy,cácthiếtb ịđohiệntrườngkếtnốivớihệthốngđiềuk h i ểnvớitừngcặpdâyxoắn“homerun”

đápứnggiữaMastervàSlavecủagiaothứcModbus.

ĐịachỉởđâylàcủaSlaveđãthựchiệnyêucầuvàgửilạiđápứng.Mãhàmđ ư ợ cgiữnguyênnhưtrongthôngbáoyêucầuvàdữliệuchứakếtquảthựchiệnyêucầucủaMaster.Nếuxảyralỗi,mãhàmquaylạiđượcsửađểchỉthịđápứnglàmộtthôngbáo

Thôngbáoyêucầut ừtrạmchủ

Dữliệu

Kiểmsoátlỗi Thôngbáoyêucầutừtrạmtớ

Hình2.1:KhungtryềnMODBUS

Hình2.2 :Địnhdạngkhungtruyền

Khicáct h i ếtb ịmộtmạngMODBUSchuẩnđượcđặ tchếđ ộ RTU(RemoteTerminalUnit-

Khốithiếtb ịđầucuốiởxa),mỗibytetrongthôngbáođượcgửithànhmộtkítự8bit.Mỗithôngbáophảitruyềnkítựthànhdòngliêntục.Sựthuậnlợichínhcủachếđộnàylànócómậtđộkítựlớnnhất,năngsuấtdữliệulớnhơnchếđộASCIItrongcùngtốcđộbaud

2.2 ChuẩnRS232.

ChuẩngiaotiếpRS232làmộttrongnhữngkỹthuậtđượcsửdụngrộngrãihiệnnayđểnốighépcácthiếtbịngoạivivớimáytính.Nólàmộtchuẩngiaotiếpnốitiếpdùngđịnhdạngkhôngđồngbộ,kếtnốinhiềunhấtlàhaithiếtbị,chiềudàikếtnốilớnnhấtchophépđ ể đảmbảodữliệulà12.5mđến25.4m,tốcđộ20kbit/sđôikhilàtốcđộ115kbit/svớimộtsốthiếtbịđặcbiệt

ChuẩnRS232đượcnốiramộtdắccắm(gọilàcổngCOM).Khisửdụngcóthểdùngh a i haytoànbộchâncủadắccắmnày,nếumụcđíchchỉtruyềnhoặcnhậntínhiệugiữah a i thiếtbịthìtachỉcầnsửdụnghaidây(mộtdâytruyềnhoặcnhậnvàmộtdâynốiđất).Ý nghĩacủachuẩntruyềnthôngnốitiếplàtrongmộtthờiđiểmchỉcómộtbítđượcgửiđid ọctheođườngtruyền.Cácmáytínhthườngcómộthoặchaicổngn ốitiếptheochuẩnR S 2 3 2 đượcgọilàcổngCOM.Chúngđượcdùngđểghépnốichochuột,modem,thiếtbịđolường…

Trênmainmáytínhcóloại9chânhoặcloại25chântùyvàođờimáyvàmaincủamáytính.ViệcthiếtkếgiaotiếpvớicổngRS232cũngtươngđốidễdàng,đặcbiệtkhichọnchếđộhoạtđộnglàkhôngđồngbộvàtốcđộtruyềndữliệuthấp

MứcđiệnápcủatiêuchuẩnRS232(chuẩnthườngđượcdùngbâygiờ)đượcmôtảnhưsau:

 Mứclogic1:-12V,-3V.

Cácmứcđiệnáptrongphạmvitừ-3Vđến3Vlàtrạngtháichuyểntuyến.Chínhvìtừ-3Vtới3Vlàphạmvikhôngđượcđịnhnghĩa,trongtrườnghợpthayđổigiátrịlogictừthấplêncaohoặctừcaoxuốngthấp,mộttínhiệuphảivượtquaquãngquáđộtrongmộtthờigianngắnhợplý.Điều

hạnchếvềđiệndungcủacácthiếtb ịthamgiavàcủacảđườngtruyền.Tốcđộtruyềndẫntốiđaphụthuộcvàochiềudàicủad â y dẫn.Đasốcáchệthốnghiệnnaychỉhỗtrợvớitốcđộ19,2kbit/s

 Chân9:RingIndicate(RI)báochuôngchobiếtlàbộphậnđangnhậntínhiệurungchuông.

TruyềndữliệuquacổngnốitiếpRS232đượcthựchiệnkhôngđồngbộ.Dovậynêntạimộtthờiđiểmchỉcómộtbitđượctruyền.Bộtruyềngửimộtbitbắtđầu(bits t a r t ) đểthôngbáochobộnhậnbiếtmộtkýtựsẽđượcgửiđếntronglầntruyềnbittiếpt h e o Bitnàyluônbắtđầubằngmức0.Tiếptheođólàcácbitdữliệu(bitdata)đượcgửidướidạngmãASCII(cóthểlà5,6,7,hay8bitdữliệu)sauđólàmộtParitybit(kiểmtrabitchẵn,lẻhaykhông)vàcuốicùnglàbitdừng(bitstop)cóthểlà1hay2bitdừng

Đâylàm ộ tthamsốđặctrưngcủaRS232.ThamsốnàychínhlàđặctrưngchoquátrìnhtruyềndữliệuquacổngnốitiếpRS232làtốcđộtruyềnnhậndữliệuhaycòngọilàtốcđộbit.Tốcđộbitđượcđịnhnghĩalàsốbittruyềnđượctrongthờigian1giây.Tốcđộbitnàyphảiđượcthiếtlậpởbênphátvàbênnhậnđềuphảicótốcđộnhưnhau(tốcđộgiữaviđiềukhiểnvàmáytínhphảichungnhaumộttốcđộtruyềnbit)

Ngoàitốcđộbitcònmộtthamsốđểmôtảtốcđộtruyềnlàtốcđộbaud.Tốcđộbaudliênquanđếntốcđộmàphântửmãhóadữliệuđượcsửdụngđểdiễntảbitđượctruyềncòntốcđộbitthìphảnánhtốcđộmàphântửmãhóadữliệuđượcsửdụngđểdiễntảbitđượctruyền.Vìmộtphầntửbáohiệusựmãhóamộtbitnênkhiđóhaitốcđộbitvàtốcđộbaudlàphảiđồngnhất

Mộts ốtốcđ ộ baudthườngdùng:5 0, 7 5 , 1 1 0 , 150,3 0 0 , 6 0 0 , 1200,2 4 0 0 ,4800,9600, 19200, 28800,38400, 56000, 115200.Trong

thiếtb ịthườngdùngt ốcđ ộbaudlà19200

KhisửdụngchuẩnnốitiếpRS232thìyêucầukhisửdụngchuẩnlàthờigianc h u y ểnmứclogickhôngvượtqua4%thờigiantruyền1bit.Dovậy,nếutốcđộbitcàngc a o thìthờigiantruyền1bitcàngnhỏthìthờigianchuyểnmứclogiccàngphảinhỏ.Điềunàylàmgiớihạntốcđộbaudvàkhoảngcáchtruyền

2.2.5.3 ,BitchẵnlẻhayParitybit.

Đâylàbitkiểmtralỗitrênđườngtruyền.Thựcchấtcủaquátrìnhkiểmtralỗik h i truyềndữliệulàbổsungthêmdữliệuđượctruyềnđểtìmrahoặcsửamộtsốlỗitrongquátrìnhtruyền.DođótrongchuẩnRS232sửdụngmộtkỹthuậtkiểmtrachẵnlẻ.Mộtbitchẵnlẻđượcbổsungvàodữliệuđượctruyềnđểthấysốlượngcácbit“1”đượcgửitrongmộtkhungtruyềnlàchẵnhaylẻ

MộtParitybitchỉcóthểtìmramộtsốlẻcáclỗinhưlà1,3,5,7,9…

NếunhưmộtbitmắclỗithìbitParitybitsẽtrùnggiátrịvớitrườnghợpkhôngmắclỗivìthếkhôngpháthiệnralỗi.Dođótrongkỹthuậtmãhóalỗinàykhôngđượcsửdụngtrongtrườnghợpcókhảnăngmộtvàibitbịmắclỗi

2.2.6,MạchchuẩngiaotiếpRS232dùngICmax232.

Hình2.5:MạchchuẩngiaotiếpRS232dùngICMax232

2.3 ChuẩnRS485.

CóthểcoichuẩnRS485làmộtpháttriểncủaRS232trongviệctruyềndữliệunốitiếp.NhữngbộchuyểnđổiRS232/

RS485chophépngườidùnggiaotiếpvớibấtkỳthiếtbịmàsửdụngliênkếtnốitiếpRS232thôngquaRS485.LiênkếtRS485đượchìnhthànhchoviệcthunhậndữliệuởkhoảngcáchxavàđiềukhiểnchonhữngứngdụng.NhữngđặcđiểmnổitrộicủaRS485lànócóthểhỗtrợmộtmạnglêntới32trạmthupháttrêncùngmộtđườngtruyền,tốcđộbaudcóthểlêntới115.200chomộtkhoảngcáchlà4000feet(1200m)

Vớikiểutruyềncânbằngvàcácdâyđượcxoắnlạivớinhaunênkhinhiễuxảyraởd â y nàythìcũngxảyraởdâykia,tứclàhaidâycùngn h i ễugiốngnhau.Điềunàylàmc h o điệnápsaibiệtgiữahaidâythayđổikhôngđángkểnêntạinơithuvẫnnhậnđượctínhiệuđúngnhờtínhnăngđặcbiệtcủabộthuđãloạibỏnhiễu.

LiênkếtRS485đượcsửdụngrấtrộngrãitrongcôngnghiệp,nơimàmôitrườngnhiễuk h á caovàsựtintưởngvàotínhổnđịnhcủahệthốnglàđiềuquantrọng.Bêncạnhđók h ảnăngtruyềnthôngquakhoảngcáchxaởtốcđộcaocũngrấtđượcquantâm,đặcbiệtlàtạinhữngnơimàcónhiềutrạmgiaotiếpđượctrảiratrêndiệnrộng

HệthốngtruyềndẫncânbằnggồmcóhaidâytínhiệuA,Bnhưngkhôngcódây mass S

ở dĩ đượ c g ọ i là cân b ằ ng là do tínhi ệu trên dây này ngượ c v ớ i tín hi ệ utrên

dâykia.Nghĩalàdâynàyđangp h á t mứcc a o t h ì d â y kiaphảiđangp h á t mứct h ấpvàngượclại.

Hình2.6:Kiểutruyềncânbằng2dây

VớihaidâyA,Btruyền dẫn

cânbằng,tínhiệumứccaoTTLđượcquyđịnhk h i ápcủadâyAlớnhơndâyBtốithiểulà200mV,tínhiệumứcthấpTTLđượcquyđịnh

định.Điệnthếcủamỗidâytínhiệusovớimassbênphíathuphảinằmtrongkhoảng–7Vđến+12V

Hình2.7:Tínhiệutrên2dâycủahệthốngcânbằng

2.3.1.3 ,Cặpdâyxoắn.

Nhưchínhtêngọicủanó,cặpdâyxoắn(Twisted-pairwire)đơngiảnchỉlàc ặpdâycóchiềudàibằngnhauvàđượcxoắnlạivớinhau.Sửdụngcặpdâyxoắnsẽgiảmthiểuđượcnhiễu,nhấtlàkhitruyềnởkhoảngcáchxavàvớitốcđộcao

Hình2.8:CặpdâyxoắntrongRS485

Phụthuộcvàohìnhdángvàchấtliệucáchđiệncủadâymànósẽcómộttrởkhángđặctính(Characteristicimpedence-

Zo),điềunàythườngđượcchỉrõbởinhàsảnxuất.T h e o nhưkhuyếncáot h ì trởkhángđặctínhcủađườngdâyvà o khoảngtừ100- 1 2 0 Ω nhưngkhôngphảilúcnàocũngđúngnhưvậy

Tínhiệutruyềndẫngồmhaidâykhôngc ó dâymassnênchúngcầnđượcthamchiếuđếnmộtđiểmchung,điểmchunglúcnàycóthểlàmasshaybấtkìmộtmứcđiệnápch o phépnàođ ó Điệnápkiểuchung( C o m m o n - m o de voltage-

VCM)vềm ặttoánhọcđượcphátbiểunhưlàgiátrịtrungbìnhcủahaiđiệnáptínhiệuđượcthamchiếuvớimasshaymộtđiểmchung

Hình2.9:Cáchxácđịnhápkiểuchung.

2.3.1.6 ,Vấnđềnốiđất.

Tínhiệutrênhaidâykhiđượcthamchiếuđếnđiểmchunglàđất(Ground)thìk h i đónócầnđượcxemxétkỹlưỡng.Lúcnàybộnhậnsẽxácđịnhtínhiệubằngcácht h a m chiếutínhiệuđóvớiđấtcủanơinhận,nếuđấtgiữanơinhậnvànơiphátcómộtsựchênhlệchđiệnthếvượtquangưỡngchophépthìtínhiệuthuđượcsẽbịsaihoặcpháhỏngthiếtbị.ĐiềunàychothấymạngRS485gồm

haidâynhưngcótớibamứcđiệnápđ ư ợ c xemxét.Dođấtlàmộtvậtdẫnđiệnkhônghoànhảonênnóc ó mộtđiệntrởxácđịnh,gâyrachênhl ệchđ i ệ nthếtừđiểmnàytớiđiểmkia,đ ặ cbiệtlàtạicácvùngc ó nhiềusấmsét,máymóctiêuthụdònglớn,nhữngbộchuyểnđổiđượclắpđặtvàcónốiđất

Hình2.10:truyềnRS485khithamchiếuvớiđất

ChuẩnRS485c h o p h é p chênhlệchđiệnt h ếđ ấ tlêntới7V,lớnhơn7Vlàkhôngđược.Nhưvậyđấtlàđiểmthamchiếukhôngđángtintưởngvàmộtcáchtốthơnc h o việctruyềntínhiệulúcnàylàtađithêmmộtdâythứba,nósẽđượcnốimasstạinguồncungcấpđểdùnglàmđiệnápthamchiếu

Điệntrởđầucuối(TerminatingResistor)đơngiảnlàđiệntrởđượcđặttạihaiđiểmtậncùngkếtthúccủađườngtruyền.Giátrịcủađiệntrởđầucuốilítưởnglàbằnggiátrịtrởkhángđặctínhcủađườngdâyxoắn,thườngthìvàokhoảng100-120Ω