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[参考译文] SN65HVD10:跨多个器件的 RS485 Modbus 接口、无公共接地

Guru**** 2379390 points
Other Parts Discussed in Thread: SN65HVD10
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/953201/sn65hvd10-rs485-modbus-interface-across-multiple-device-without-common-ground

器件型号:SN65HVD10

尊敬的 TI 支持团队:

您能帮助解决以下问题吗?

我们的系统中包含 SN65HVD10D/RS485 Modbus 接口。

  1. 具有 Modbus 的线路电压风扇
  2. 具有 Modbus 的 VFD (电机驱动)
  3. 具有 Modbus 的控制板

因此、根据数据表、每个部件都能够处理-7V 至12V 的电压。

VFD 具有不同的 Modbus 部件、其线路电压为5V、范围为-7V 至12V、具有自己的失效防护偏置网络。 但是、由于总线能够提供-7V 至12V 电压、因此这一点也不重要、因为我们具有真正的最大电压 三个器件。

风扇和 VFD 具有用于 Modbus 的隔离式电源、而控制板没有任何隔离式电源。 我们只连接了 Modbus 的 A 和 B 来在部件之间进行通信、基本上数字接地不是通用基准、它工作正常。

一些示波器捕获是使用差分探头测量的。

所有这些组件都位于一个金属单元内、距离该金属单元几英尺、然后返回到同一个电气接地。

到目前为止、我们在运行系统时从未遇到过问题、并且在实验室内进行了超过一年的测试、在各种远程站点进行了几个月的测试。

我们不确定是否需要共同立场。 由于其中一个风扇和 VFD 是隔离的、我尝试将风扇、VFD 和控制板的所有接地端短接在一起、但不幸的是、它损坏了风扇的 Modbus 端口。 我们可能需要在控制板上使用隔离式 Modbus 将所有接地连接在一起。

下面是 TI 应用程序 Engg 的附加说明、其中还说明不需要公共接地。

https://www.planetanalogue.com/signal-chain-basics-84-why-rs485-does-not-need-ground-wires/#

一些在线信息提到了测量共模电压的问题、但在本例中、我们有三个接地端–风扇接地、VFD 接地、控制板接地。

您能帮助我了解您对该系统的看法吗? 运行是否有任何问题?

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好!

    在隔离式系统中、数字信号是隔离的。 RS485信号可通过共用接地或不使用公共接地进行传输、具体取决于接地电位差。 正如您提到的、如果接地电位差在-7V 和12V 之间、则收发器可以正常工作。  如果 接地是共享的、通常 它来自 一个节点。 您可以参阅本应用手册的第11节、了解详细讨论。

    https://www.ti.com/lit/an/slla272c/slla272c.pdf

    我希望这对您有意义。 如果您不介意、您可以共享原理图、我将帮助您进行审阅。

    此致、

    Hao

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    您好 Hao、

    感谢您的快速响应。 很抱歉、我的第一个帖子中没有显示清楚。 我的意思是-7V 至+12V 是典型 的 SN65HVD10收发器额定值、能够处理器件上此电压范围。 由于接地不常见、您在这里是否看到任何问题? 到目前为止,我从未失败过。

    关于接地、如下面的 TI Engg (Thomas)所述、这取决于接收器内部电阻器。

    https://www.planetanalogue.com/signal-chain-basics-84-why-rs485-does-not-need-ground-wires/#

    如果我需要测量 GPD、如果不共享 GPD、应考虑哪一个理由? 我认为这需要在没有差分探头的情况下在接收器侧发生。

    关于原理图、其中两个组件(风扇和 VFD)来自第三方设计。 此外、我今天刚刚发现、风扇接口并不是真正隔离的、可能与风扇内部的单反激源隔离。

    在风扇侧、使用 TI P/N: SN65HVD72D、而具有隔离侧的 VFD 侧具有 Renesas P/N: ISL83080EIBZ-T

    下面是我们的控制板设计、该设计没有专用的隔离式电源。 但也不确定为什么短接所有接地会损坏风扇 Modbus 端口。

    谢谢。

    BR、

    Aditya

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    Aditya、

    测量 GPD 时、请 始终参考 相同 的电位、如 节点的接地。 这取决于电势差和阻抗、短接两个接地可能会产生 高电流环路。  RS485同样适用于-7V 至12V 共模差。 但您希望在节点之间创建共享接地、您需要确保 不会创建"短消息"。 对于这些不同的场景、您可以查看我在上一篇文章中共享的应用手册的图9。

    此致、

    Hao  

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    您好 Hao、

    感谢您的回复。 我的主要关注点是,我知道今天我们的系统在没有共同点的情况下运作良好,可能是因为它们彼此如此接近,相隔两英尺。 接地短路、我们知道它会损坏风扇 Modbus 端口。 您能不能告诉我、什么是没有接地的跑步的下侧? 如果系统彼此相隔较远、但在我们的情况下、它在同一个电气插座上供电、则 GPD 差异应更大。

    如果我需要测量 GPD、能否测量系统每个部分的接地、例如 VFD、风扇和控制板 w.r.t A 和 B? 但这将给我3个不同的结果、可能是我可以认为最差的结果。 可以在多个装置上重复相同的操作。 但是、再说一次、不确定该测试是否良好、因为它们不共用接地、

    由于我需要 A 和 B 的平均值、因此我喜欢使用两个相同的电阻器、例如10k、并使用中心节点 w.r.t 接地来测量电位差。

    期待很快收到您的回复。

    谢谢。

    BR、

    Aditya

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    Aditya、

    是的、我认为最好参考  A/B 的共模电压进行接地测量。 我认为您可以在进行测量时打开一个节点以偏置 A/B。

    此致、

    Hao

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    您好 Hao、

    感谢您的意见。 因为我们的系统中风扇、VFD 和控制板之间没有公共接地。 我已经测试了组件的 A 和 B w.r.t 各自的接地、并获得了以下数据。 已在三个装置上重复测试以确认。

    共模电压测量

    A 和 B 具有相同的10k 电阻器值。 此 A 和 B 是风扇、VFD 和控制板之间的公用总线。

    使用示波器在电阻器公共端子和相应元件的接地端之间执行测量。

     

    风扇(Vdc)、A+B 连接到风扇接地

    VFD (Vdc)、A+B 到 VFD 接地

    控制板(Vdc)、A+B 到控制板接地

    单元1

    1.2V

    2.5V

    1.8V

    单元2

    1.3V

    2.5V

    1.8V

    单位3.

    2V

    2.5V

    1.8V

     

     

     

     

     

     

     

     

     其他注意事项:

    1. 在测试期间未观察到高振幅噪声。 一些噪声是由长接地线拾取的、但在上述限制范围内噪声极小。
    2. 在系统运行且理想的情况下测试、电压不变。
    3. 第1单元只是全新的单元。 第2单元和第3单元已通过大量 HDVP 测试、DLS 和 Biotron。
    4. 仪表读数与示波器匹配。
    5. 风扇收发器 P/N:SN65HVD72D、VFD 收发器 P/N:ISL83080EIBZ-T、控制板收发器 P/N:SN65HVD10
    6. 上述所有收发器都能够在-7V 至12V 的电压范围内运行。

    请帮助您提供输入。

    谢谢。

    BR、

    Aditya

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    Aditya、

    感谢您提供详细的测量。 由于观察到的噪声很小、并且万用表和示波器之间的结果是一致的、我认为它们是可靠的。 在没有 共用接地的情况下运行系统看起来是安全的。

    此致、

    Hao

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    非常感谢 Hao 的所有支持。 这真的很有帮助。

    BR、

    Aditya