Izolacja sieci transmisyjnej

[MarekStoch]

Witam wszystkich,

Mam za zadanie zrobić w instalacji zakładowej podłączenie do sieci RS485 pracującej na napięciu 24V.

Problem polega na tym, że nie jestem specjalistą a muszę zrobić do mojego sterownika izolację galwaniczną. Sam sterownik pracuje na napięciu 3,3V.

Jakie mam opcje wykorzystania izolacji?

Myślałem o wykorzystaniu Adum1402, ale nie jestem pewien jak powinien być poprawnie wykonany układ z tym izolatorem, a w sieci nie znalazłem schematów z wykorzystaniem tego układu.

 

Mam nadzieję że pomożecie mi w tym nietypowym dla mnie temacie.

 

Pozdrawiam.

[marek1707]

Pierwsze pytanie: co to znaczy "sieci RS485 pracującej na napięciu 24V". Jeśli RS485, to nie 24V. Ten standard pracuje na 5V.

I dalsze: Co to znaczy, że "Sam sterownik pracuje na napięciu 3,3V"? W jakim standardzie są sygnały cyfrowe, które z niego wychodzą - w szczególności linie komunikacyjne? Czy jest to już RS485 po jakimś scalaku/konwerterze, czy masz tam czysty UART? Co z liniami sterowania kierunkiem? Czy RS485 ma być 2 czy 4-przewodowy? Czy sterownik który masz podłączyć dostarcza jakieś zasilanie? Jakie? W przypadku izolacji musisz także stworzyć zasilanie izolowane.

Może znajdź gotowy moduł konwertera?

[MarekStoch]

RS485 jest full duplex, czyli 4 przewodowy. O napięciu napisałem ponieważ razem z RS485 są przewody 24V i jak rozumiem w przypadku izolowania to właśnie z tego napięcia będę zasilał?

Sterownik w obecnej wersji nie ma izolacji galwanicznej i chyba muszę zbudować taki sam, ale z opcją izolacji. Obecna wersja wykorzystuje MAX3490 który od strony sterownika jest bezpośrednio podpięty do linii COM uC.

Jak wyczytałem z różnych źródeł taki Adum1402 powinien znajdować się pomiędzy uC a MAX3490, jeśli się mylę to proszę mnie poprawić. Czy linie sygnałowe do Adum1402 podpina się bezpośrednio do MAX3490 a z drugiej strony do uC, czy trzeba stosować jakieś kombinacje z rezystorami?

[FlyingDutch]

Cześć,

gotowych scalaków driverów RS485/422 z opto-izolacją jest zatrzęsienie. Np. tutaj wyszukiwarka prod. firmy Maxim:

https://para.maximintegrated.com/en/results.mvp?fam=rs485&299=1000

Sygnały Rx I Tx (UART uC) podłączasz do odpowiednich pinów scalaka, a z drugiej strony masz linię przesyłową (dedykowany kabel dla RS485 imperdancja 120 Om). Trzeba jeszcze obsłużyć od strony uC sygnały dostępu do magistrali (przeważnie dwie linie) - RS485 nie ma sprzętowego arbitrażu dostępu do magistrali.

RS485 działa z pętlą prądową.

Edytowano Luty 27, 2019 przez FlyingDutch

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[MarekStoch]

Dzięki za podrzucenie nowych propozycji.

Ciekawe są te MAXimy. Na jakie zabezpieczenia warto je montować IC=2,75kV czy 5kV. Jaka najczęściej się montuje?

I o co chodzi z tymi Vddb i Vldo?

[MarekStoch]

Proszę Was o pomoc, bo nie za bardzo rozumiem zasadę działania izolacji galwanicznych, a dokładniej sposobu zasilania części od strony RS485.

Czy zasilanie w tej części jest pobierane z sieci dla np.  MAX14852?

[FlyingDutch]

1 godzinę temu, MarekStoch napisał:

Proszę Was o pomoc, bo nie za bardzo rozumiem zasadę działania izolacji galwanicznych, a dokładniej sposobu zasilania części od strony RS485.

Czy zasilanie w tej części jest pobierane z sieci dla np.  MAX14852?

Cześć,

Izolacja galwaniczna oznacza po prostu, że masz dwa obwody (zasilane z osobnych napięć), które są od siebie odizolowane dużą rezystancją (nie przepływają pomiędzy nimi żadne prądy). Spójrz w notę katalogową tego scalaka (str. 13-14):

https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX14852-MAX14854.pdf

Od strony mikro-kontrolera masz napięcie VDDA (pomiędzy pinami: VDDA i GNDA) 3,3V tam, gdzie masz UART (Rx i Tx). Od strony magistrali danych (kable do RS485) masz napięcie VDDB (pomiędzy pinami: VDDB i GNDB). Te dwa napięcia powinny być z osobnych zasilaczy (całkowicie od siebie odizolowane). Powinieneś jeszcze po stronie mikro-kontrolera użyć linii: RE iDE do sterowania dostępem do magistrali (kierunek przesyłu). Wszystko jest opisane w karcie katalogowej tego scalaka.

Pozdrawiam

 

[MarekStoch]

Z tego wynika,, że powinienem użyć tego 24V który jest razem z przewodami RS485.

 

Czyli jak rozumiem, MAX14853 można zasilać od strony sterownika ale trzeba użyć mały transformatorek?

[FlyingDutch]

15 godzin temu, MarekStoch napisał:

Z tego wynika,, że powinienem użyć tego 24V który jest razem z przewodami RS485.

Cześć,

możesz użyć tego napięcia 24 do zasilenia układu od strony magistrali danych, tylko musisz obniżyć jego wartość do 5V (jakaś przetwornica Step-Down). Drugiego zdania nie rozumiem, więc nie potrafię odpowiedzieć.

Pozdrawiam

[MarekStoch]

W drugim zdaniu chodziło mi o to:

I to zapewne jest opcja dla tych droższych układów, ja jednak raczej wezmę zasilanie z 24V. Tylko jeszcze zastanawiam się jaki przedział prądów będzie pochłaniać ta strona.

 

Napisałeś że powinienem użyć linii: RE iDE do sterowania dostępem do magistrali. Czy jest to konieczne w przypadku full-duplexu?

Pytam bo na płytce zastosowałem wcześniej MAX3490, choć go jeszcze nie sprawdzałem w boju 😉 A on nie ma tych sygnałów sterujących.

[FlyingDutch]

1 godzinę temu, MarekStoch napisał:

Napisałeś że powinienem użyć linii: RE iDE do sterowania dostępem do magistrali. Czy jest to konieczne w przypadku full-duplexu?

Pytam bo na płytce zastosowałem wcześniej MAX3490, choć go jeszcze nie sprawdzałem w boju 😉 A on nie ma tych sygnałów sterujących.

Cześć,

to zależy ile masz urządzeń podłączonych do magistrali RS485 (nawet przy full-duplex), bo w tej magistrali nie ma żadnego sprzętowego arbitrażu dostępu do magistrali. Zwykle to główny kontroler odpytuje poszczególne slave'y i prosi o odesłanie informacji. Czyli arbitraż jest robiony całkiem programowo - nie powinno się dopuścić aby dwa urządzenia jednocześnie nadawały na magistrale po to są te piny.

2) MAX3490 ma te dwa sygnały na pinach 2 i 3, sprawdź kartę katalogową.

Pozdrawiam