Интерфейс TIA/EIA-422 Standard (RS-422A)

Интерфейс RS422А – обладает меньшими возможностями по сравнению с RS485, нагрузочная способность его передатчиков меньше. Стандарт TIA/EIA-422 (V.11 и Х.27) определяет электрические характеристики симметричного цифрового интерфейса. Дополнением к RS-422A является стандарт RS-449 (V.36), содержащий информацию о параметрах сигналов, типах разъемов, расположении контактов.

Рис. 11. Синхронизация приемника и селекция принимаемых данных

RS-422 - полнодуплексный интерфейс. Прием и передача идут по двум отдельным парам проводов. На каждой паре проводов может быть только по одному передатчику (driver) и до 10 приемников (receivers) с единичной нагрузкой. Пример организации связи между двумя станциями приведен на рис. 12. По данному стандарту обычно строятся сети по радиальной структуре. Но выпускаются также приемо-передатчики, обеспечивающие совместимость с RS-485 и работающие в магистральных схемах. Это достигается добавлением возможности перевода выхода передатчика в состояние высокого сопротивления, что обеспечивает двунаправленную передачу по одной паре проводов.

Рис. 12. Интерфейс EIA RS-442A

G – передатчик , R – приемник, DI – входные данные, DO –выходные данные

Большинство электрических характеристик стандартов RS-485 и RS-422 одинаковы. Отличия отдельных параметров приведены в табл. 8.

Табл. 8

Различия параметров RS-485 и RS-422А

Протокол MODBUS

Общие сведения

Протокол передачи – формализованный набор правил, полностью определяющий порядок взаимодействия устройств или процессов друг с другом. Протокол определяется перечнем передаваемых сигналов, процедурой обмена этими сигналами, форматами сигналов и правилами кодирования каждого поля формата.

Для построения систем автоматизации с использованием микропроцессорных контроллеров используются более десятка протоколов, различающихся надежностью, функциональностью, быстродействием, стоимостью. Один из самых распространенных в автоматизации электротехнических устройств Modbus — коммуникационный протокол фирмы Gould Modicon Inc. для использования в системах с контроллерами. Существует несколько модификаций протокола с различными требованиями к лицензированию. Так модификация FreeModbus не требует лицензирования, а Modbus Plus требует лицензирования. Выделяют три разновидности протокола: Modbus RTU, Modbus ASCII, Modbus TCP. Ограничимся рассмотрением протокола Modbus RTU, который применен в системе АСТМУ-А. Этот режим поддерживает требования стандарта IEC 870-5 (уровень 2, канальный). Для передачи данных интерфейс не определен, обычно используется RS-232C, RS-422, RS-485 или токовая петля 20 мА. В АСТМУ-А токовая петля не используется. Подробное описание протокола приведено в [7, 8].

Данный протокол определяет требования к канальному (второму) и прикладному (седьмому) уровню модели OSI. Протокол предполагает в линии одно активное (ведущее, запрашивающее, главное) устройство Master, которое может обращаться к нескольким пассивным (подчиненным) устройствам Slave по уникальному в линии адресу. Синтаксис команд протокола позволяет адресовать 247 устройств. Инициатива проведения обмена всегда исходит от ведущего устройства. Ведомые устройства прослушивают линию связи. Master подает запрос в линию и переходит в состояние прослушивания линии связи. Ведомое устройство отвечает на запрос, пришедший в его адрес.

Окончание ответной посылки Master определяет, вычисляя временные интервалы между окончанием приема предыдущего байта и началом приема следующего. Если этот интервал превысил время, необходимое для приема двух байт на заданной скорости передачи, прием кадра ответа считается завершенным.