Är CAT5-kabel tillräckligt bra för RS-485 vs “ true ” RS-485-kabel

Medan den ofta är avskärmad , CAT5 kan vara av UTP-typ, vilket betyder oskärmad tvinnat par. Den ”sanna” RS-485-kabeln du länkar till har två tvinnade par och en sköld. Om jag minns rätt har CAT5e (och över) en skärm, åtminstone de flesta kablar jag har sett har – den exakta standarden kan variera slang skulle göra jobbet bara trevligt. Se bara till att du använder det tvinnade paret som i original RS-485-kabeln (ditt datablad ser ut som [1 vit / orange rand] och [2 orange / vit rand] är ett tvinnat par och [3 blå / vit rand] är en tredje, otrådad tråd.)

Det verkar finnas en liten ojämnhetsimpedans (100 ohm för CAT5, 120 ohm för RS-485). Detta kommer att orsaka reflektioner hos föraren och mottagaren, men jag är ganska säker på att din ansökan fortfarande fungerar. Medan du kanske läser att 120 ohm är typiskt för RS-485 använder termineringsnätverket 120 ohm mellan differentialparet och 2   *   680   Ohms till VCC och GND.

Källa

Således är värdet på anslutningen som kabeln ”ser in i” ändå mindre än 120 ohm: (120 || (680 + 680 ))   Ohms   =   110   Ohms.

Om du har chansen att testa kan du gå för det. Jag skulle nog inte ens tveka och använda STP CAT5 (e). Om ditt kontrakt säger att du betalar pengar för varje minut som din installation misslyckas, vill du förmodligen använda kablar med rätt specifikation. (Den senare kommer fortfarande inte att se till att ingenting någonsin misslyckas, men du är förmodligen i en bättre position om du kan skylla på den ”sanna” kabeln istället för att någon annan skyller på din ”fel” kabel. Men du ser hur det här sist stycke har inget att göra med fysik …)

Kommentarer

• Cat5-kabel har 100 ohm impedans, rätt? Hur kommer detta att påverka saker om RS-485-drivrutiner är utformade för 120 ohm?
• Det kommer nog att fungera, mitt svar har uppdaterats nu.
• +1 för sista stycket. Om du inte ’ sparar massor av kontanter utan dålig juju om dina saker misslyckas, använd de riktiga grejerna. Om du ’ är upphandlad för att fixa det / garantera det du don ’ t vill ge någon en pinne att slå dig med. Du vill inte heller ’ t ge någon möjlighet att försöka anslut din RS485-sak till en Ethernet-port och skada den ena eller båda – de kommer att hantera den en dag.

Generellt sett är CAT5 bra för RS485. IME den första gränsen du träffar är seriemotståndet som driver en avslutning över en lång kabel. Jag har kört 250kbaud över 100m på ett tillförlitligt sätt. Saker började bli skakiga på cirka 200-300m.

Per referens till Maxim ANMÄRKNING 3884 Hur långt och hur snabbt kan du gå med RS-485? från 25 juli 2006 (citerad 2104-05-28):

nämner rs485 och cat5 med mått.

Prestandan för en Maxim-drivrutin (MAX3469 i det här fallet) och en motsvarande> förare från en annan tillverkare presenteras

Vilka faktorer begränsar RS -485 Datahastighet?

Följande faktorer påverkar hur långt man på ett tillförlitligt sätt kan sända vid en given datahastighet:

• Kabellängd: Vid en given frekvens dämpas signalen av kabeln som en funktion av längd.
• Kabelkonstruktion: Cat5 24AWG twisted pair är en mycket vanlig kabeltyp som används för RS-485-system. till c förmåga förbättrar bullerimmuniteten och ökar därmed datahastigheten för ett visst avstånd.
• Kabelkarakteristikimpedans: Distribuerad kapacitans och induktans sänker kanterna, minskar bullermarginalen och komprometterar ”ögonmönstret”Distribuerat motstånd dämpar signalnivån direkt.
• Driverutgångsimpedans: Om det är för högt begränsar detta kapaciteten. Mottagarens ingångsimpedans: Om det är för lågt begränsar detta antalet mottagare som föraren kan hantera.
• Avslutning: En lång kabel kan fungera som en överföringsledning. Att avsluta kabeln med dess karakteristiska impedans minskar reflektioner och ökar den uppnåbara datahastigheten.
• Bullermarginal: Större är bättre. Drivhastighets svänghastighet: Långsammare kanter (lägre svänghastigheter) möjliggör överföring över längre kabellängder.

Systemdesigners väljer ofta en drivrutin och mottagare från två konkurrerande tillverkare, men de flesta designers är främst intresserade av hur långt och hur snabbt RS-485-drivrutinen kan driva en signal. Prestandan för en Maxim-drivrutin (MAX3469 i det här fallet) och en motsvarande drivrutin från en annan tillverkare presenteras.

Signalintegritet testas genom att observera förarens differentiella utgång. mellan trösklarna 80mV och -400mV. (Dessa trösklar väljs eftersom mottagare har ett ingångsområde 20mV till -200mV, plus en brusmarginal.) När pulser (bitar) börjar ”springa tillsammans”, använd ögonmönster för att bestämma det totala bidraget av distorsion, brus och dämpning till parametern som kallas intersymbolinterference (ISI).

ISI tvingar dig att minska bithastigheten till en nivå som möjliggör en adekvat skillnad mellan pulser. 1 krets visar en konsekvent och tydlig korrelation mellan triggerpunkter och ögonmönster. Ögonmönstren uppvisar 50% jitter, mätt med metoder dokumenterade i National Semiconductors applikationsnot 977 [4]. Mätning av jitter vid 0V-differens och ± 100mV-differens ger data som visas i figurerna 4 och 5.

…
Beroende på drivrutiner blir du annorlunda resultat

Vid 39 Mbps och 340 fot Cat5-kabel uppvisar förarutgången i figur 2 ett ögonmönster där signaler korsar mitt i ögat – ett tillstånd som indikerar möjliga bitfel. Maxim-enheten vid samma datahastighet visar emellertid inget sådant tillstånd (figur 3). Maxim-sändtagaren ger bättre prestanda på grund av symmetriska utmatningskanter och lägre ingångskapacitans.

Om du använder drivrutiner på chipnivå på brädor av din egen design, skräddarsy termineringsnäten för CAT5-kabeln; gör den i huvudsak 100 ohm snarare än 120 ohm. Jag brukade göra det hela tiden. Mitt problem var ofta att få tillräckligt långa upplägg av esoteriken 485 kabel. Jag kunde få 500 fot eller till och med 1000 fot upplägg av CAT-vad som helst kabel. Det var inte meningen att det skulle användas i körningar så länge, men det fungerade och det var en bråkdel av kostnaden.

Standarden kräver en kabel med en impedans på 100 Ohm vid frekvenser över 100kHz, DCR < 240 ohm och ömsesidig parkapacitet < 20pF, med en AWG på 24 eller större. Det handlar om det mesta. CAT5-kabeln har en impedans på 100 ohm (ge eller ta), definitivt mindre än 20 pF, och jag tror inte att jag någonsin har sett en kabel med en DCR på 240 ohm. Så, i teorin du borde ha det bra. I praktiken har jag använt CAT5 / 5e / 6 både UTP / STP utan problem på olika enheter från liten serie till Prominas.

Jag försökte hitta specifikationen men jag hittade en TI dataskydd som går över det balanserade / obalanserade testförfarandet etc. http://www.ti.com/lit/an/snla137a/snla137a.pdf

enda undantag som jag kan tänka mig är MIL-STD. Det kommer att kräva en viss kabel och kabelmanteln bör återspegla det.

Kommentarer

• Det ’ tar en ganska lång kabel för att få DC-motståndet till 240 ohm . (kilometer lång)

twisted pair är twisted pair. så cat5 är 4 kanaler av rs485. Det verkar som om det finns mycket RFI i installationen, kan skärmad tvinnad kabel motiveras. Rs485 är balanserad med låg impedans, så att vrida paret hjälper till med bullerimmunitet och minskar dämpningseffekten av högre baudhastigheter på grund av den parallella kapacitansen hos ledningarna i kabelmanteln över de långa längderna. Dessa avstånd jag talar om är större än 100 meter.

Nu var det vissa fall jag använde STP-kabel för rs485 eftersom jag hade många enheter anslutna i en långkedjig kedja (DMX512-belysningsarmaturer).Och resultatet tidigare var en försämrad signal om att enheterna nära slutet skulle tolka signalen felaktigt.

oskärmad katt 5 borde fungera i din situation på grund av spänningen du kommer att köra (5-10V) och din signalen är i första hand inte högfrekvent (över 500 MHz).

Men du uppgav att du kommer att installera detta i en kommersiell miljö, så det är alltid bättre att använda de värsta situationen och använda skärmad kabel.

Jag vill också insistera på att shoppa runt. beldon 3106A är vad jag brukar använda för att koppla balanserat ljud. Ja, det skulle också fungera för det, men 24 AWG-kabel med jacka i plenum är standard.

Från min erfarenhet av olika HVAC-styrenheter (Bacnet MSTP och Modbus) fungerar UTP-kabel för det mesta bra för korta körningar i miljöer med låg ljudnivå men kan ha intermittent och otroligt svårt att diagnostisera problem vid långa multidropkörningar med olika utrustning och felaktig avslutning. Arbetet som är involverat i felsökning av RS485-problem kan snabbt överstiga kostnaden för att använda rätt kabel. Mitt råd är att vara försiktig med att använda rätt kabel och anslutning från början eller vara beredd att byta kabel om det visar sig vara ett problem.