Guide de communication RS485

Jusqu'où pouvez-vous exécuter RS485?

Le réseau de communication construit sur l'interface RS-485 se compose d'émetteurs-récepteurs connectés par une paire torsadée (deux fils torsadés). Le principe de base de l'interface RS-485 est la transmission de données différentielle (équilibrée). Cela signifie qu'un signal est transporté sur deux fils. Avec cela, un fil de la paire transmet le signal original et l'autre transporte sa copie inverse.

En raison de la transmission différentielle du signal, il y a toujours une différence de potentiel entre les fils. Cela garantit une résistance élevée aux interférences de mode commun. De plus, la paire torsadée peut être blindée, ce qui assure la protection des données transmises. Tout cela permet d'envoyer des données sur de longues distances à des vitesses relativement élevées, qui peuvent atteindre 100 kbits/s à 4000 pieds.

4000 pieds ou environ 1200 mètres est la longueur de câble maximale dans les communications RS-485. Une directive générale, cependant, est que le produit de la longueur de ligne (en mètres) et du débit de données (en bits par seconde) ne doit pas être supérieur à 10^8. Par exemple, un câble de 20 mètres permet un débit de données maximum de 5 Mbits./s.

Qu'est-ce que le protocole RS485 Modbus?

L'une des principales caractéristiques qui différencient la communication RS485 de toute autre communication série est le format des données échangées. Alors que les appareils RS232 se connectent via des protocoles texte (ASCII), la plupart des appareils RS485 utilisent Modbus.

Modbus est un protocole de communication série largement utilisé par les appareils électroniques industriels. En Modbus, la connexion est établie entre un maître (hôte) et des esclaves (appareils basés sur COM)*. Modbus permet d'accéder à la configuration des appareils et de lire les mesures.

* Le 9 juillet 2020, l'organisation Modbus remplace le maître-esclave par le client-serveur pour décrire les communications Modbus, caractérisées par la communication entre les périphériques clients, qui initient la communication et envoient des requêtes aux périphériques serveurs, qui traitent les demandes et renvoient un réponse (ou message d'erreur).

L'échange de données est initié par un hôte. L'hôte peut basculer seul son pilote RS-485 en mode transmission, tandis que les autres pilotes RS485 (esclaves) fonctionnent en mode réception. Pour qu'un esclave réponde à l'hôte via la ligne de communication, le «maître» lui envoie une commande spéciale, qui donne à l'appareil prévu le droit de faire basculer son pilote dans un mode de transmission pendant un certain temps.

RS485 vs RS232 : comparaison des protocoles de communication série

Les protocoles de communication série RS485 et RS232 sont utilisés depuis plus de 50 ans et sont encore largement utilisés dans les entreprises et l'industrie. L'extension des capacités de la norme RS232 a été l'impulsion pour le développement du protocole RS485. Le tableau suivant donne un aperçu des deux normes.

Voyons maintenant les principales différences entre les deux protocoles.

Nombre d'émetteurs et de récepteurs

L'interface série RS232 est conçue pour connecter deux appareils. Le protocole permet la communication entre un seul émetteur et récepteur. En utilisant une interface RS485, jusqu'à 32 appareils série peuvent être connectés à un émetteur.

L'utilisation efficace des périphériques série implique souvent une conversion entre les signaux RS232, RS485 et USB. Cela est en partie dû à la concentration des fabricants de matériel sur la fourniture d'une connectivité USB plutôt que sur des ports série sur les ordinateurs portables et de bureau. La conversion permet à des appareils plus anciens de coexister avec un nouveau matériel dépourvu d'interfaces série.

Distance opérationnelle

Les appareils utilisant le protocole RS232 sont limités à une distance de 15 mètres entre l'émetteur et le récepteur tout en atteignant le taux de transmission de données maximal. Cette longueur peut être prolongée si des débits de données plus lents peuvent être tolérés.

La distance de fonctionnement est considérablement étendue dans le protocole RS485. Il prend en charge des débits de données maximum sur une longueur de 1200 mètres, faisant du protocole RS485 un excellent choix pour la communication entre des équipements physiquement distants.

Vitesse de transmission des données

La vitesse de transmission possible avec une interface RS232 est de 1Mb/s pour une distance allant jusqu'à 15 mètres. RS485 offre des vitesses supérieures allant jusqu'à 10 Mb/s sur une distance de 15 mètres. Porté à sa longueur maximale de 1200 mètres, le protocole RS485 transmet des données à 100Kb/s.

Problèmes de bruit électrique et potentiel de terre

Une interface RS232 est un système basé sur des niveaux de tension et fonctionne de manière optimale dans des situations où les différences de potentiel de terre sont minimes. Les environnements qui présentent des niveaux élevés de bruit électrique et un potentiel de masse variable ont un impact sur la capacité de RS232 à transférer efficacement des données et peuvent entraîner une perte ou une corruption de données.

Le protocole RS485 utilise un système de tension différentielle qui lui permet de fonctionner efficacement dans des environnements avec des niveaux plus élevés de bruit électrique. Un sous-produit du système de tension différentielle est la distance de transfert de données étendue, la vitesse de transmission accrue et l'utilisation de tension inférieure observée avec RS485.