Chasis y señal de tierra RS 485

Tengo un par trenzado blindado que se ejecuta desde un dispositivo que sondea varios dispositivos en un bucle RS 485. Las condiciones:

  1. Los dispositivos están en paralelo como deberían ser.
  2. Las resistencias de terminación están en su lugar como deberían.
  3. Las comunicaciones son semidúplex.
  4. No hay ningún cable GND que funcione con las líneas de datos de par trenzado.
  5. El blindaje está conectado a la tierra del chasis en los diversos dispositivos en el bucle, y no en el extremo 'maestro', sin bucles de tierra.
  6. La tierra de la señal está conectada a la tierra del chasis dentro de los dispositivos con tapas de 1nF 500V.
  7. El transceptor en todos los dispositivos 'esclavos' está aislado en términos de alimentación (galvánicamente) y señales (optoacoplador).
  8. Los datos se envían a una velocidad de transmisión relativamente baja de 19,2 K. La longitud total del bucle 485 es inferior a 500 m.

El problema: los dispositivos 'esclavos' están explotando, no hay componentes visibles, pero los transceptores fallan después de un tiempo. Las causas probables identificadas son sobretensiones que se inyectan en el escudo: estoy persiguiendo esto; y el ruido de modo común acoplado a las líneas de datos, que superan los niveles de voltaje aceptables de 15 V.

Para este último, planeo agregar algunos diodos zener para limitar los niveles de voltaje en los pines del transceptor desde la conexión externa. Dado que no tenemos una señal a tierra con las líneas de datos (que deberían ser la referencia para los zeners, por lo que los tres (Tx+, Tx- y SGND) pueden flotar, ¿está bien conectar los zeners a la tierra del chasis con algo de corriente? resistencias limitadoras? Se probó la tierra del chasis y se encontró que era bastante estable y de bajo potencial. Esta es la única tierra para los receptores y toda la tierra interna está conectada a ella a través de tapas.

Línea de fondo:

  1. ¿La conexión de los zeners al chasis funcionará y salvará las líneas de datos de voltajes peligrosos?
  2. ¿Este esquema interferirá con la integridad de los datos?
  3. ¿O deberían conectarse los zeners a SGND (interno al sistema)?
  4. ¿Debería conectar el SGND y la tierra del chasis con tapas de 1nF, o debería quitar esa conexión para que el SGND flote libremente?

Disculpe por la pregunta larga, avíseme si desea obtener más detalles; sin embargo, no sería posible compartir los esquemas.

5. y 6. son probablemente el problema. Dado que está utilizando transceptores completamente aislados (lo cual es excelente), el GND maestro debe conectarse a la GND de señal aislada en los esclavos. No conecte la señal GND al chasis/tierra en los esclavos.

Respuestas (3)

Me parece un problema de voltaje de modo común. Aunque la señalización diferencial, todavía necesita un GND común.

autobús rs485
( fuente )

Reemplace su capacitor de 1nf 500v con un puente. O cablee la señal de tierra a todos los nodos.
El escudo aún permanece conectado a tierra.

El blindaje está conectado a la tierra del chasis en los diversos dispositivos en el bucle, y no en el extremo 'maestro', sin bucles de tierra.

Esto podría causar problemas de bucle de tierra.

¿La conexión de los zeners al chasis funcionará y salvará las líneas de datos de voltajes peligrosos?

Por lo general, los transceptores RS-485 pueden protegerse con diodos TVS .
Para bus CAN, el NUP2105 es popular. Conecta esto a la línea de datos y la señal de tierra. No a tierra, el transceptor no está conectado a tierra ya que están aislados galvánicamente.

*tierra, como en tierra de red.

Encontré este documento de diseño RS-485 de TI que podría ser de interés. (slla272c)

Gracias por la respuesta. Algunos comentarios: 1. El blindaje debe estar conectado a tierra en todo su ancho. Tal vez conectarlo al maestro (en un punto) y no a todos los dispositivos reduciría los problemas de bucle de tierra, pero estoy menos preocupado por dos razones: A. Es un escudo de tierra y los bucles de tierra serían mínimamente preocupantes para los datos. líneas, B. la tierra del blindaje es la tierra física distribuida en barras colectoras grandes y gruesas; la diferencia de potencial es una probabilidad baja. Puede pasar sin duda. Mi razón: la GND en el maestro no es excelente, así que conéctese a los esclavos con tierra firme.
Estoy de acuerdo con sus recomendaciones sobre los diodos TVS; las implementaré pronto para ver si ayudan. Los zeners están destinados a sujetar el voltaje a las capacidades de los pines de entrada.

Agregue resistencias de 100 ohmios en ambas rutas. Agregue los diodos Zener. Las resistencias son para limitar las corrientes.

¿Se encenderán los diodos Zener lo suficientemente rápido?

Ese es un mal consejo y afectará la integridad de la señal.
Hola, Jeroen3, ¿podría explicar en algunas oraciones que las resistencias limitadoras de corriente con zeners (desglose muy por encima de los voltajes de datos) afectarán la integridad de los datos? Gracias...

debe usar una solución más rápida, como diodos supresores de voltaje transitorio (TVS) en lugar de Zener,

http://uk.farnell.com/bourns/rs-485evalboard1/eval-board-for-rs485-port-protectn/dp/1871188

Chasis y señal de tierra RS 485
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