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• Jorge Núñez Melgar Chirinos

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PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN PARA PROFESIONALES

REDES Y PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN INDUSTRIAL Sesión 02

“RS485” 13/04/2015 Ing. Alfredo Saire Huamán

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CONTENIDO • • • • •

Introducción RS-485. Características RS-485. Señales más usadas RS-485. Configuración red RS-485 Aplicaciones

13/04/2015 Ing. Alfredo Saire Huamán

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Estándar RS-485 • RS485 es un método de comunicación serial para computadoras y dispositivos. • RS485 es el estándar de comunicación serial mas versatil definido por la EIA. • RS485 ha sido utilizado ampliamente como interfaz de comunicación en aplicaciones de control y adquisición de datos donde se deben comunicar múltiples nodos. 13/04/2015 Ing. Alfredo Saire Huamán

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Estándar RS-485 • RS485 utiliza una conexión balanceada sin conector fisico. con lo que se consigue mejorar la velocidad y distáncia máxima • Velocidad máxima de 100Kbps hasta 1200m y de 10Mbps hasta 12m. • Señales de voltaje máximo 6V y mínimo de 200mV. • Amplificadores de triple estado, permiten interconectar hasta 64 dispositivos 13/04/2015 Ing. Alfredo Saire Huamán

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Estándar RS-485 • El uso de tensiones elevados de hasta 15V en RS-232 y de circuitos no balanceados hace que sea más susceptible al ruido. • En RS-485 se utilizan voltajes de cómo máximo 6V y circuitos balanceados por lo que se reduce el factor de ruido.

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Estándar RS-485

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Estándar RS-485 • Características – Comunicación half-duplex diferencial sobre un par trenzado (o sin trenzar en distancias cortas). Se requiere MAC para evitar colisiones generalmente (maestro/esclavo) – Existe versión de doble par trenzado para recibir y transmitir a la vez – Niveles de voltaje entre -7 y 12 V

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Estándar RS-485 • El ruido es generado por los campos magnéticos desde el entorno • En el caso del cable sin trenzar todo el ruido fluye en la misma dirección que la información generando un lazo de corriente como ocurre en un transformador ordinario.

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Estándar RS-485 • En el caso de cable trenzado en algunas partes de las líneas de señal la dirección de la corriente de ruido es opuesta a la dirección de la señal de datos. Como resultado final se obtiene una corriente de ruido mucho menor

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Estándar RS-485 • Shielding – Blindado de cable, es el método común para prevenir ruido • El par trenzado en RS485 adiciona inmunidad al ruido • En algunos caso es necesario combinar blindaje y par trenzado empleando cable STP (Shielded Twister Pair) o cable FTP, (Foiled twisted pair) 13/04/2015 Ing. Alfredo Saire Huamán

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Estándar RS-485 • Señales diferenciales y par trenzado permiten en RS485 una comunicación que cubre mayores distancias que RS232, por ejemplo se pueden cubrir distancias mayores a 1200 m • Señales diferenciales también permiten mayor velocidad de transmisión que las que se consiguen con conexiones no diferenciales • RS485 puede llegar a velocidades como 35 mbps 13/04/2015 Ing. Alfredo Saire Huamán

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Estándar RS-485

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Estándar RS-485 • Topología de Red en RS485 – La topología de red es probablemente la razón porque RS485 es preferible con respecto a RS232 en aplicaciones de control y adquisición de datos – RS485 es una interfaz serial que permite interconectar múltiples transmisores y receptores en el mismo segmento de red – Si los receptores tienen una resistencia de entrada de 12 kΩ es posible conectar hasta 32 dispositivos a la red 13/04/2015 Ing. Alfredo Saire Huamán

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Estándar RS-485 • En la actualidad, con mayores resistencias de entrada se pueden llegar a tener hasta 256 dispositivos conectados • Existen repetidores RS485 los cuales permiten incrementar el número de nodos a varios miles cubriendo múltiples kilómetros • RS485 no requiere hardware de red inteligente • El software requerido no es mas dificultoso que RS232 • Por todo ello RS485 es bastante popular en computadoras, PLCs, micro controladores y sensores inteligentes en aplicaciones científicas y técnicas 13/04/2015 Ing. Alfredo Saire Huamán

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Estándar RS-485 • Topología de Red RS485

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Estándar RS-485 • En el esquema anterior vemos una red multipunto RS485 de N nodos • Para obtener mayores velocidades de transmisión y longitudes del segmento de red mas grandes se requiere la resistencia de terminación en ambos extremos • Dicha resistencia se utiliza para eliminar las reflexiones de la corriente • Se recomienda emplear resistencias de 100 Ω en ambos extremos 13/04/2015 Ing. Alfredo Saire Huamán

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Estándar RS-485 • Funcionamiento de una red RS485 – Por defecto todos los dispositivos conectados al bus RS485 se encuentran en una estado de alta impedancia (tri-estado) – En los protocolos de más alto nivel uno de los nodos es definido como “maestro” (master) – El nodo “maestro” envia consultas o comandos sobre el bus RS485. Todos los demás nodos reciben dichas solicitudes 13/04/2015 Ing. Alfredo Saire Huamán

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Estándar RS-485 • … Funcionamiento de una red RS485 – Dependiendo de la información enviada cero o más nodos responden al nodo “master” – Existen otras implementaciones RS485 donde cada nodo puede iniciar una sesión de datos – Este último caso es comparable con la forma como funcionan las redes Ethernet

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Estándar RS-485 • RS485 es usado en la capa física por diferentes implementaciones de redes industriales como Profibus y Modbus • RS485 continuará en uso por varios años más en el futuro

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GRACIAS …

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