Напряжение rs 485 болид какое

Организация канала интерфейса RS-485

Интерфейс RS-485 предполагает использование соединения между приборами типа «шина», когда все приборы соединяются по интерфейсу одной парой проводов (линии A и B). Линия связи должна быть согласована с двух концов оконечными резисторами

Максимально возможная длина линии RS-485 определяется, в основном, характеристиками кабеля и электромагнитной обстановкой на объекте эксплуатации. При использовании кабеля с диаметром жил 0,5 мм (сечение около 0,2 кв. мм) рекомендуемая длина линии RS-485 — не более 1200 м, при сечении 0,5 кв. мм — не более 3000 м. Использование кабеля с сечением жил менее 0,2 кв. мм нежелательно. Рекомендуется использовать кабель типа «витая пара» для уменьшения восприимчивости линии к электромагнитным помехам, а также уменьшения уровня излучаемых помех. При протяжённости линии RS-485 от 100 м использование витой пары обязательно.
Для подключения приборов к интерфейсу RS-485 необходимо контакты «А» и «В» приборов подключить соответственно к линиям A и B интерфейса.

Схема подключения приборов к магистральному интерфейсу RS-485

Для согласования используются резисторы сопротивлением 620 Ом, которые устанавливаются на первом и последнем приборах в линии. Большинство приборов имеет встроенное согласующее сопротивление, которое может быть включено в линию установкой перемычки («джампера») на плате прибора. Поскольку в состоянии поставки перемычки установлены, их нужно снять на всех приборах, кроме первого и последнего в линии RS-485. В преобразователях-повторителях «С2000-ПИ» согласующее сопротивление для каждого (изолированного и неизолированного) выхода RS-485 включается переключателями. В приборах «С2000-К» и «С2000-КС» встроенное согласующее сопротивление и перемычка для его подключения отсутствуют. Если прибор такого типа является первым или последним в линии RS-485, необходимо установить между клеммами «А» и «В» резистор сопротивлением 620 Ом. Этот резистор входит в комплект поставки прибора. Пульт «С2000М» («С2000») может быть установлен в любом месте линии RS-485. Если он является первым или последним прибором в линии, между клеммами «А» и «В» устанавливается согласующий резистор 620 Ом (входит в комплект поставки).

Для увеличения длины линии связи могут быть использованы повторители-ретрансляторы интерфейса RS-485 с автоматическим переключением направления передачи (см. рис.).

Увеличение длины линии RS-485 с помощью повторителей интерфейса

Например, преобразователь-повторитель интерфейсов с гальванической изоляцией «С2000-ПИ» позволяет увеличить длину линии максимум на 1500 м, обеспечивает гальваническую изоляцию между сегментами линии и автоматически отключает короткозамкнутые сегменты интерфейса RS-485. Каждый изолированный сегмент линии RS-485 должен быть согласован с двух сторон — в начале и конце. Следует обратить внимание на включение согласующих резисторов в каждом сегменте линии RS-485: они должны быть включены переключателями в повторителях «С2000-ПИ», а не перемычками в приборах, поскольку переключатели не только подключают согласующее сопротивление, но также выдают в линию RS 485 напряжение смещения, которое необходимо для правильной работы этих повторителей.

С помощью повторителей «С2000-ПИ» можно делать длинные ответвления от основной магистрали RS-485 для построения топологии «звезда». При этом должен быть согласован и сегмент, от которого делается ответвление, и каждое из ответвлений, как показано на рис. выше. Следует обратить особое внимание, что согласующие резисторы на «С2000-ПИ» должны устанавливаться переключателями.

Ответвления на линии RS-485 нежелательны, так как они увеличивают искажение сигнала в линии, но практически допустимы при небольшой длине ответвлений (не более 50 м). Согласующие резисторы на отдельных ответвлениях не устанавливаются. Ответвления большой длины рекомендуется делать с помощью повторителей «С2000-ПИ», как показано на рис.

Построение сети RS-485 c топологией «звезда» при помощи повторителей

В распределенной системе, в которой подключенные к одной линии RS-485 пульт и приборы питаются от разных источников питания, необходимо объединение цепей «0 В» всех приборов и пульта для выравнивания их потенциалов. Несоблюдение этого требования может привести к неустойчивой связи пульта с приборами. При использовании кабеля с несколькими витыми парами проводов для цепи выравнивания потенциалов можно использовать свободную пару. Допускается использовать для этой цели экран экранированной витой пары при условии, что экран не заземлен. Схема подключения приборов и пульта к линии RS-485 приведена на рис.
На объектах с тяжелой электромагнитной обстановкой для линии RS-485 можно использовать кабель «экранированная витая пара». Максимальная дальность связи при использовании экранированного кабеля может быть меньше из-за более высокой емкости такого кабеля. Экран кабеля нужно заземлять только в одной точке (см. рис.).

ВНИМАНИЕ! Обычно ток, протекающий по проводу выравнивания потенциалов, очень мал. Но если «0 В» приборов или источников питания будут подключены к различным локальным шинам защитного заземления, то разность потенциалов между цепями «0 В» может достигать нескольких единиц и даже десятков вольт, а протекающий по цепи выравнивания потенциалов ток может быть значительным. Это может быть причиной неустойчивой связи пульта с приборами и даже привести к выходу приборов из строя. Поэтому нужно избегать заземления цепи «0 В» или, в крайнем случае, заземлять эту цепь только в единственной точке. Нужно учитывать возможность связи «0 В» с цепью защитного заземления в оборудовании, используемом в системе ОПС. Так, связь «0 В» пульта с шиной защитного заземления может возникнуть при подключении к пульту принтера или персонального компьютера, цепь «0 В» может быть заземлена в некоторых источниках питания. Причиной протекания паразитных токов может быть замыкание внешних цепей приборов (RS-485, шлейфы сигнализации, цепи подключения считывателей и т.п.) на металлические конструкции здания. С такой проблемой можно столкнуться в больших системах, в которых пульт и приборы расположены в разных зданиях и объединены интерфейсом RS-485. Надежный способ избежать их — развязать сегменты линии RS 485, соединяющие разные здания, с помощью повторителей интерфейса RS-485 с гальванической изоляцией «С2000-ПИ».

Иногда возникает необходимость передачи информационного протокола системы «Орион» по локальной вычислительной сети Ethernet. Одним из решений поставленной задачи является использование преобразователей интерфейса «С2000-Ethernet».

При использовании преобразователя возможны два режима работы:

Прозрачный режим. Осуществляет передачу данных из интерфейса RS-232 или RS-485 в Ethernet и обратно. Предназначен для использования как в составе системы «Орион» (протокол «Орион» и «Орион Про»), так и в составе других систем;
Режим с сохранением событий. Обеспечивает увеличение скорости обмена между устройствами системы «Орион» и уменьшение объема информации, передаваемой по локальной сети. Режим используется только в системе с протоколом обмена «Орион».

В случае использования топологии типа «точка-многоточие», к одному «С2000-Ethernet» на стороне опросчика допускается подключать до 8 «С2000-Ethernet» на клиентской стороне.

Структурная схема использования «С2000-Ethernet» с «С2000М»

Для подключения удаленных приборов к сетевому контроллеру по волоконно-оптической линии используются два преобразователя «RS-FX-MM» (для многомодовых ВОЛС) или «RS-FX-SM40» (для одномодовых ВОЛС): один – на стороне сетевого контроллера, второй – на стороне удаленных приборов системы «Орион».

Компания «Болид» поставляет сертифицированные в соответствии с ГОСТ Р 53325-2012 преобразователи информационных интерфейсов ИСО «Орион» в ВОЛС, которые могут применяться в том числе в системах АПС и пожарной автоматики. Максимальная длина передачи данных для преобразователя «RS-FX-MM» составляет 2 км, для преобразователя «RS-FX-SM40» — 40 км. Схема подключения приборов по интерфейсу RS-485 с использованием преобразователей в ВОЛС приведена на рис.

Структурная схема использования преобразователей RS-FX с АРМ «Орион Про» и «С2000М»

В ряде случаев возникает необходимость передачи информационного протокола системы «Орион» по радиоканалу. Основными достоинствами данной сети являются:

искро-взрывобезопасность;
отсутствие необходимости прокладывать кабель.

Для решения поставленной задачи можно применить радиомодемы «С2000-РПИ» (частота 2,4 ГГц) и «Невод-5» (433, 92 МГц).

Радиоканальный повторитель интерфейсов «С2000-РПИ» (далее — РПИ) позволяет подключать различное оборудование (с интерфейсом RS-232/RS-485) по радиоканалу и транслировать данные интерфейсов RS-232/RS-485 в диапазоне частот от 2405 до 2483,5 МГц. Предназначен для использования как в составе системы «Орион», так и в составе других систем, использующих пакетную передачу данных. Поддерживает работу в радиосетях с топологиями «Точка-точка», «Точка-многоточка» и ретрансляцию пакетов. Имеет два исполнения: «С2000-РПИ» — с внешней антенной и «С2000-РПИ исп. 01» — без внешней антенны.

Длина радиоканала между двумя РПИ в пределах прямой видимости:

«С2000-РПИ» — до 200 м (со штатной антенной);
«С2000-РПИ исп. 01» — до 150 м;

«С2000-РПИ» — до 600 м (со штатной антенной);
«С2000-РПИ исп. 01» — до 350 м.

Возможны два режима работы РПИ:

Дежурный режим. Осуществляет передачу данных из интерфейса RS-232 или RS-485 в радиоканал и обратно;
Режим ретрансляции. Осуществляет прием и передачу (ретрансляцию пакетов) в радиоканале с одновременной выдачей информации в выбранный проводной интерфейс.

Особенности в работе системы с использованием РПИ:

Следует учитывать состояние радиоэфира, наличие технологических источников радиопомех, и возможность помех природного характера;
Для РПИ с внутренней антенной необходимо выбирать место с максимально возможным уровнем сигнала.

Соединение «точка-точка»

Соединение «точка-многоточка»

В случае использования топологии типа «точка-многоточие», к одному «С2000-РПИ» на серверной стороне допускается подключать до 6 «С2000-РПИ» на клиентской стороне.

Работа РПИ в режиме ретрансляции пакетов по радиоканалу

Данные, получаемые РПИ №1 по интерфейсу RS-485, передаются по радиоканалу широковещательным пакетом. При приёме пакета по радиоканалу РПИ №2…4 выдают его по интерфейсу RS-485 приборам системы «Орион». РПИ №3 находится в режиме «Ретрансляция» и передаёт принятый пакет по радиоканалу на РПИ №4 и по интерфейсу RS-485 приборам системы «Орион».

Специалистами компании «Болид» были проведены испытания системы «Орион» с применением радиомодемов «Невод-5» производства фирмы «Геолинк Электроникс» (далее «Невод-5»), работающим на частоте 433,92 ± 0,2% МГц.

Соединение «точка-многоточка»

В случае использования топологии типа «точка-многоточка» количество «Невод-5» на клиентской стороне ограничивается только необходимой скоростью работы системы.

Работа в режиме ретрансляции пакетов по радиоканалу

Особенности в работе системы с использованием радиомодемов «Невод-5»:

При использовании стандартных антенн для волны с частотой 433,92 МГц нельзя располагать передатчики на расстоянии ближе 6 метров друг от друга.
Следует учитывать состояние радиоэфира, наличие технологических источников радиопомех и возможность помех природного характера

Для охранных систем и систем контроля доступа возможно построение схем без пульта «С2000М», при этом «C2000-Ethernet», помимо передачи интерфейса, осуществляют преобразование интерфейса RS-232 в RS-485.
Преобразователи «RS-FX-MM» и «RS-FX-SM40» не могут использоваться в таком режиме.

Типовая схема работы «С2000-Ethernet» по протоколу «Орион»

Если для сегментов интерфейса RS-485 используется воздушная прокладка, следует применять блоки защиты линии «БЗЛ».

Для гальванической развязки сегментов интерфейса целесообразно использовать повторители «С2000-ПИ». При этом питание приборов, подключенных до и после «С2000-ПИ», следует производить от разных источников питания. Шины «0В» данных приборов объединять не следует. Рекомендуемая схема на примере объекта из 3-х зданий представлена на рисунке.

Схема подключения приборов с защитой интерфейса RS-485 от перенапряжений

Источник

Особенности резервированных источников питания с интерфейсом RS-485

Автор статьи: Емельянова Любовь Сергеевна
Руководитель направления РИП

Алгоритм безопасности, №6 2018

Все системы пожарной и охранной сигнализации, а также системы видеонаблюдения и контроля доступа питаются от низковольтных источников питания. Работоспособность всей системы напрямую зависит от надежности источника питания. Чаще всего на объектах применяются источники питания с резервом, чтобы обеспечить бесперебойное электропитание средств автоматики при пропадании или снижении напряжения в сети.

Для систем пожарной безопасности требования к источникам питания прописаны в ГОСТ 53325-2012. Этот документ, с одной стороны, помогает отсеять недобросовестных производителей источников питания. С другой стороны, он менее требовательный по сравнению с европейским стандартом EN 54-4. Например, согласно пункту 5.2.1.6 ГОСТ, источник электропитания (ИЭ) должен обеспечивать формирование и передачу во внешние цепи информации об отсутствии выходного напряжения, входного напряжения электроснабжения по любому входу, о разряде аккумуляторов (при их наличии) и иных неисправностях, контролируемых ИЭ. При этом стандарт допускает формирование обобщенного сигнала «Неисправность». В таком случае точно понимать, что произошло на объекте, не посетив и не проверив его, достаточно сложно.

Если это не пожарная, а охранная сигнализация, то требования к источникам питания основываются на Руководящем документе Р 78. 36.003-2002 МВД России и предъявляются по большей части только ко времени резерва. Будет ли осуществляться передача информации о состоянии источника питания, в каком виде — мало кого интересует. До первого происшествия. Возможно, аккумулятор давно нуждается в замене или вовсе не подключен к источнику? В этих случаях при пропадании сетевого напряжения ожидает «сюрприз» – система безопасности немедленно прекратит выполнять свои функции. К сожалению, к пониманию проблемы пользователи приходят, зачастую, когда неприятности уже случились. Было бы неплохо, чтобы источник питания предупреждал о возможных неполадках в электросети, о состоянии установленного аккумулятора. Для больших объектов, разнесенных по территории, удаленная диагностика источников питания вдвойне востребована.

В сетях автоматизации широко используется стандарт интерфейса RS-485. С его помощью возможна передача информации на расстояния до 3000 метров в зависимости от топологии сетей, характеристик используемого кабеля и скорости передачи данных. Именно этим интерфейсом оснащены источники питания РИП производства компании «Болид»: РИП-12 исп.50, РИП-12 исп.51, РИП-12 исп.54, РИП-12 исп.56, РИП-12 исп.60, РИП-12 исп.61, РИП-24 исп. 50, РИП-24 исп.51, РИП-24 исп.56, РИП-48 исп.01.

обеспечивают защиту от коротких замыканий и от превышения выходного напряжения на выходе с автоматическим восстановлением выходного напряжения после снятия короткого замыкания, согласно п.5.2.1.7, п.5.2.1.8
сохраняют свои параметры при расширенном диапазоне входного напряжения сети 150-250В, п.5.2.1.9
время технической готовности составляет не более 6с: согласно п.5.2.1.10, время готовности ИЭ к работе не должно превышать 60 с

В пункте ГОСТ 5.2.1.5. указано, что источник электропитания должен обеспечивать индикацию состояний, а какой она должна быть — явной, выведенной на корпус или чуть просвечивающей через решетку корпуса – не уточняется. РИП с интерфейсом RS-485 имеют пять светодиодных индикаторов, выведенных на корпус и отображающих все основные состояния работы прибора. Кроме того, данные источники питания имеют звуковую сигнализацию, работающую в совокупности с индикацией.

Например, если напряжение сети отсутствует, а напряжение на батарее более 11В (в источниках питания с выходным напряжением 12В), индикация РИП будет выглядеть следующим образом: индикаторы «АКБ», «12В» включены, индикатор «RS-485» включен при наличии связи по интерфейсу RS-485. При этом звуковой сигнализатор будет кратковременно включаться с периодом 5 с. При плохом состоянии батареи (большое внутреннее сопротивление) индикаторы «АКБ» и «Авария» будут мигать с частотой 1 Гц, звуковой сигнализатор кратковременно включится 5 раз, а индикаторы «Сеть», «12В», «RS-485» будут работать в стандартном режиме.

Таким образом, все индикаторы работают сообща, информируя о том или ином состоянии работы РИП. Состояния индикаторов и звукового сигнализатора, в зависимости от конкретных ситуаций при работе РИП, приведены в документации к прибору.

С другой стороны, РИП с RS интерфейсом имеют ряд функций, существенно отличающих их от других источников питания. Одна из таких особенностей — возможность измерения емкости установленной аккумуляторной батареи. Измерение производится либо по команде, пришедшей по интерфейсу RS-485, либо включается автоматически при пропадании сетевого напряжения (условие – заряд батареи более 80% и ток нагрузки более 100 мА) и разряде батареи ниже 11,5 В. Процедура основана на измерении отданного заряда аккумулятора в подключенную нагрузку.

Данные источники осуществляют автоматическую проверку состояний АКБ тестовой нагрузкой. Они имеют программируемый таймер наработки батареи. Исходя из значений выходного тока, емкости установленной батареи, степени ее заряда РИП высчитывают расчетное время работы в резервном режиме и расчетное время проведения тестирования батареи (измерения емкости), при этом передавая данные значения на пульт «С2000М» или АРМ «Орион Про».

На рисунке изображена передача данных на пульт «С2000М». Пульт отображает выходное напряжение РИП (В), ток нагрузки (А), напряжение аккумулятора (В), степень заряда аккумуляторной батареи (%), напряжение сети (В), емкость аккумулятора (Ач), расчетное время работы в режиме резерва (ч, м), время до замены аккумулятора или проведения обслуживания (ч).

Помимо того, данные можно отследить, установив утилиту UProg из пакета программ АРМ «Орион Про». С помощью интерфейса программы возможно изменить время паузы на события «Авария сети» и «Восстановление сети», а также выбрать параметры для контроля оптореле. Совместная работа источника питания с интерфейсом RS-485 и устройства управления, которая производится по протоколу «Орион», позволяет осуществлять контроль над работой ИСО «Орион». Если на объекте стоит система диспетчеризации SCADA, то передачу информации возможно осуществить с помощью протокола Modbus RTU. В данном случае, следует использовать источники питания РИП-12 исп.60 или РИП-12 исп.61. Эти модели РИП позволяют передавать по интерфейсу RS-485 информацию о состоянии системы по протоколу Modbus RTU. Такой дистанционный контроль параметров экономически выгоден, особенно на удаленных объектах. Конечно, никто не отменял плановое техническое обслуживание, но осведомленность о состоянии системы безопасности позволяет заранее избежать возможных неприятностей.

Разработчики РИП позаботились не только о диспетчеризации, но и об увеличении времени работы аккумуляторной батареи, устанавливаемой внутрь источника питания, посредством термокомпенсации заряда. Эта функция РИП позволяет в некоторых случаях вдвое увеличить фактический срок службы аккумуляторной батареи. Стоит отметить, что другие существующие сейчас на рынке источники питания такой особенности не имеют. Термокомпенсация представляет собой корректировку напряжения заряда аккумуляторной батареи в зависимости от температуры окружающей среды. Чаще всего в системах безопасности используются необслуживаемые герметичные свинцово-кислотные батареи технологии AGM. Батарея представляет собой пластиковый ударопрочный корпус, разделенный на отдельные секции, с катодно-анодной «начинкой». Технология AGM использует пропитанный жидким электролитом пористый заполнитель отсеков корпуса из стекловолокна. Микропоры этого материала заполнены электролитом не полностью. Свободный объём используется для рекомбинации газов. В верхней части крышки аккумулятора размещены резиновые перепускные клапаны, служащие для удаления газа, который может образоваться во время работы. Сверху перепускные клапаны плотно закрыты съёмной пластмассовой крышкой.

При повышении температуры и (или) напряжения заряда электрохимическая активность аккумулятора возрастает. Весь объём газа не может пройти через каналы рекомбинации и процесс рекомбинации нарушается. Часть кислорода остаётся в объёме аккумулятора, вследствие чего аккумулятор выходит из строя. Таким образом, при повышении температуры окружающей среды для сохранения работоспособности аккумулятора нужно снизить напряжение заряда во избежание перезаряда, а при понижении температуры – повышать, чтобы не допустить недозаряда. Перезаряд ведет к разрушению и осыпанию положительных пластин, а при недозаряде на пластинах образуется кристаллический сульфат, вследствие чего батарея теряет свою номинальную емкость. Выход из строя комплекта АКБ несет за собой серьезные финансовые затраты на замену комплекта от одной до десятков тысяч рублей. А в случае отключения электроэнергии приводит к прекращению работы всего подключенного оборудования. РИП с RS с помощью термодатчика определяют температуру на аккумуляторе и «подстраивают» напряжение заряда, тем самым продлевая жизнь аккумуляторной батарее. При этом, конечно, РИП имеют защиту от глубокого разряда батареи, предостерегая батарею от ускоренного старения и разрушения.

Время наработки и температуру эксплуатации аккумулятора также можно учесть и при подборе источника питания в системах ОПС. Для этого существует специальная программа «Ваттметр ИСО «Орион», разработанная специально для подбора РИП. Данная программа позволяет произвести расчет параметров системы безопасности: ток потребления от источника питания, мощность потребления от сети, мощность тепловыделения. Самое главное – программа оптимизирует выбор резервированного источника питания системы, исходя из заданного напряжения, тока нагрузки и необходимого времени резервирования. Очень часто встречаются случаи, когда в проект объекта закладываются более мощные источники питания, которые также и более дорогостоящие, чем это нужно на самом деле. Оптимизированный подбор источников питания программой «Ваттметр ИСО «Орион» решает эту проблему. Программа ориентирована на расчет параметров систем, построенных на оборудовании ЗАО НВП «Болид», при этом есть возможность добавлять в расчет и другие приборы. Используя при расчете проектов системы ОПС утилиту «Ваттметр ИСО «Орион», можно точно подсчитать, какой запас емкости необходим оборудованию для работы в резервном режиме.

Подводя итог, стоит отметить, что от выбора источников питания системы может зависеть ее функционирование в дальнейшем. При всем богатстве разнообразия следует внимательно изучить ассортиментный ряд, особенности моделей. Удобство эксплуатации РИП с интерфейсом RS-485 главным образом определяется возможностью точно локализовать неисправности системы, а также возможностью удаленной диагностики состояния аккумуляторной батареи и зарядного устройства. Данные источники питания позволяют измерять и передавать на контрольное устройство значения емкости аккумуляторной батареи, а также могут увеличить срок службы АКБ посредством термокомпенсации заряда. Стоит также отметить, что все источники питания производства ЗАО НВП «Болид» имеют средний срок службы 10 лет, обеспечивая стабильность работы систем безопасности.

Источник