Le câble CAT5 est-il assez bon pour le RS-485 par rapport au "vrai" câble RS-485

J'ai un projet de communication série à venir. Un certain nombre de cartes dotées d'interfaces RS-485 doivent communiquer. Le taux de date est de 57600 bps et la longueur du câble sera inférieure à quelques centaines de pieds.

Le câble CAT5 blindé fonctionnera-t-il assez bien dans cette situation ou devrais-je payer le supplément pour un "vrai" câble RS-485 tel que celui-ci ?

Je ne peux pas facilement visiter le site d'installation à l'avance car il est interétatique. Cependant, j'ai les mêmes cartes ici dans le laboratoire avec lesquelles je peux tester.

Bien que souvent blindé, CAT5 peut être de type UTP, c'est-à-dire une paire torsadée non blindée. Le "vrai" câble RS-485 auquel vous vous connectez a deux paires torsadées et un blindage. Si je me souviens bien, CAT5e (et plus) a un blindage, au moins la plupart des câbles que j'ai vus - la norme exacte peut varier. Je suppose que ceux-ci feraient le travail tout simplement bien. Assurez-vous simplement d'utiliser la paire torsadée comme dans le câble RS-485 d'origine (votre fiche technique ressemble à [1 bande blanche / orange] et [2 bande orange / blanche] sont une paire torsadée, et [3 bande bleue / blanche] est un troisième fil sans torsion.)

Il semble y avoir un petit décalage d'impédance (100 Ohms pour CAT5, 120 Ohms pour RS-485). Cela provoquera des réflexions sur le pilote et sur le récepteur, mais je suis sûr que votre application fonctionnera toujours. Bien que vous puissiez lire que 120 Ohms est typique pour RS-485, le réseau de terminaison utilise 120 Ohms entre la paire différentielle et 2 * 680 Ohms pour VCC et GND.

La source

Ainsi, la valeur de la terminaison dans laquelle le câble "regarde" est de toute façon inférieure à 120 Ohms: (120 || (680 + 680)) Ohms = 110 Ohms.

Si vous avez la chance de tester, vous pouvez y aller. Je n'hésiterais probablement même pas à utiliser STP CAT5 (e). Si votre contrat stipule que vous payez de l'argent pour chaque minute d'échec de votre installation, vous souhaiterez probablement utiliser des câbles avec les spécifications appropriées. (Ce dernier ne s'assurera toujours pas que rien ne tombe jamais en panne, mais vous êtes probablement dans une meilleure position si vous pouvez le blâmer sur le "vrai" câble au lieu de laisser quelqu'un d'autre blâmer votre "mauvais" câble. Mais vous voyez comment ce dernier paragraphe n'a rien à voir avec la physique ...)

De manière générale, CAT5 est très bien pour RS485. IME la première limite que vous atteignez est la résistance série entraînant une terminaison sur un long câble. J'ai couru 250kbaud sur 100m de manière fiable. Les choses ont commencé à trembler à environ 200-300m.

Par référence à Maxim NOTE D'APPLICATION 3884 Jusqu'où et à quelle vitesse pouvez-vous aller avec RS-485? du 25 juil.2006 (cité le 2104-05-28):

mentionne rs485 et cat5 avec des mesures.

Les performances d'un pilote Maxim (le MAX3469 dans ce cas) et d'un pilote> équivalent d'un autre fabricant sont présentées

Quels facteurs limitent le débit de données RS-485?

Les facteurs suivants affectent la distance de transmission fiable à un débit de données donné:

• Longueur de câble: à une fréquence donnée, le signal est atténué par le câble en fonction de la longueur.
• Construction du câble: la paire torsadée Cat5 24AWG est un type de câble très courant utilisé pour les systèmes RS-485. L'ajout d'un blindage au câble améliore l'immunité au bruit et augmente ainsi le débit de données pour une distance donnée.
• Impédance caractéristique du câble: la capacité et l'inductance distribuées ralentissent les bords, réduisant la marge de bruit et compromettant le «motif de l'œil». La résistance distribuée atténue directement le niveau du signal.
• Impédance de sortie du pilote: si elle est trop élevée, cela limite la capacité du variateur. Impédance d'entrée du récepteur: si elle est trop faible, cela limite le nombre de récepteurs que le pilote peut gérer.
• Terminaison: Un long câble peut agir comme une ligne de transmission. La terminaison du câble avec son impédance caractéristique réduit les réflexions et augmente le débit de données réalisable.
• Marge de bruit: plus c'est gros, mieux c'est. Vitesse de balayage du conducteur: les bords plus lents (vitesses de balayage inférieures) permettent la transmission sur des longueurs de câble plus longues.

Les concepteurs de systèmes choisissent souvent un pilote et un récepteur de deux fabricants concurrents, mais la plupart des concepteurs s'intéressent principalement à la distance et à la vitesse à laquelle le pilote RS-485 peut piloter un signal. Les performances d'un pilote Maxim (le MAX3469 dans ce cas) et d'un pilote équivalent d'un autre fabricant sont présentées

L'intégrité du signal est testée en observant la sortie différentielle du pilote. Réglez l'oscilloscope pour rechercher des points de déclenchement entre les seuils 80mV et -400mV. (Ces seuils sont choisis parce que les récepteurs ont une plage d'entrée de 20 mV à -200 mV, plus une marge de bruit.) Ensuite, lorsque les impulsions (bits) commencent à `` fonctionner ensemble '', utilisez des motifs oculaires pour déterminer les contributions globales de la distorsion, du bruit, et l'atténuation du paramètre appelé interférence intersymbole (ISI).

ISI vous oblige à réduire le débit binaire à un niveau qui permet une distinction adéquate entre les impulsions. Les tests du circuit de la figure 1 montrent une corrélation cohérente et claire entre les points de déclenchement et les motifs oculaires. Les motifs oculaires présentent une gigue de 50%, mesurée à l'aide de méthodes documentées dans la note d'application 977 de National Semiconductor [4]. La mesure de la gigue à un différentiel de 0 V et à un différentiel de ± 100 mV donne les données présentées sur les figures 4 et 5.

...
En fonction des pilotes, vous obtenez un résultat différent

À 39 Mbps et 340 pieds de câble Cat5, la sortie du pilote de la figure 2 présente un motif d'œil dans lequel les signaux se croisent au milieu de l'œil - une condition indiquant d'éventuelles erreurs binaires. Le dispositif Maxim au même débit de données, cependant (figure 3) ne présente aucune condition de ce type. L'émetteur-récepteur Maxim offre de meilleures performances en raison de bords de sortie symétriques et d'une capacité d'entrée inférieure.

Nous utilisons CAT5 dans l'industrie de la sécurité (contrôleurs d'accès aux cartes et caméras) pour RS485 sans aucun problème ... 9600-19200 Baud .. avec une longueur de câble supérieure à 2000 pieds .. fonctionne comme un charme

Mario

Si vous utilisez des pilotes au niveau de la puce sur des cartes de votre propre conception, personnalisez les réseaux de terminaison pour le câble CAT5; faire essentiellement 100 ohms plutôt que 120 ohms. Je le faisais tout le temps. Mon problème était souvent d'obtenir des mises en place suffisamment longues du câble 485 ésotérique. Je pourrais obtenir des fixations de 500 pieds ou même de 1000 pieds de câbles CAT. Il n'était pas destiné à être utilisé dans des séries aussi longues, mais cela a fonctionné et c'était une fraction du coût.

La norme exige un câble avec une impédance de 100 Ohms à des fréquences supérieures à 100 kHz, un DCR <240 Ohms et une capacité de paire mutuelle <20pF, avec un AWG de 24 ou plus. C'est à peu près ça. La plupart des câbles CAT5 ont une impédance de 100 Ohms (donner ou prendre), certainement moins de 20pF, et je ne pense pas avoir jamais vu un câble avec un DCR de 240 Ohms. Donc, en théorie, ça devrait aller. Dans la pratique, j'ai utilisé CAT5 / 5e / 6 à la fois UTP / STP sans aucun problème sur divers appareils, des petites séries aux Prominas.

J'ai essayé de trouver la spécification mais j'ai trouvé un shete de données TI qui passe par la procédure de test équilibrée / non équilibrée, etc. http://www.ti.com/lit/an/snla137a/snla137a.pdf

La seule exception à laquelle je peux penser est MIL-STD. Cela nécessitera un câble particulier et la gaine du câble devrait refléter cela.

paire torsadée est paire torsadée. donc cat5 est 4 canaux de rs485. Il semble que s'il y a beaucoup de RFI dans l'installation, un câble torsadé blindé peut être justifié. Le RS485 est équilibré à faible impédance, donc la torsion de la paire aide à l'immunité au bruit ainsi qu'à la réduction de l'effet d'atténuation des débits en bauds plus élevés en raison de la capacité parallèle des fils dans la gaine du câble sur les longues longueurs. Ces distances dont je parle sont supérieures à 100 mètres.

Maintenant, il y a eu certains cas où j'ai utilisé du fil STP pour rs485 parce que j'avais beaucoup d'appareils connectés dans une chaîne à long terme (appareils d'éclairage DMX512). Et le résultat précédent était un signal dégradé que les appareils proches de la fin interpréteraient le signal de manière incorrecte.

le cat 5 non blindé devrait fonctionner dans votre situation en raison de la tension que vous exécuterez (5-10 V) et votre signal n'est pas à haute fréquence (au-dessus de 500 MHz) en premier lieu.

Mais vous avez déclaré que vous alliez l'installer dans un cadre commercial, il est donc toujours préférable d'utiliser les pires situations environnementales et d'utiliser un câble blindé.

J'insisterais également pour faire le tour. Le beldon 3106A est ce que j'utilise généralement pour câbler l'audio symétrique. Oui, cela fonctionnerait aussi, mais un câble de 24 AWG avec une gaine de plénum est la norme.

D'après mon expérience avec divers contrôleurs HVAC (Bacnet MSTP et Modbus), la plupart du temps, le câble UTP fonctionne bien pour les courts trajets dans des environnements à faible bruit, mais peut avoir des problèmes intermittents et incroyablement difficiles à diagnostiquer sur les longs trajets multidrop avec des équipements différents et une terminaison incorrecte. La main-d'œuvre impliquée dans le dépannage des problèmes RS485 peut rapidement dépasser le coût d'utilisation du câble approprié. Mon conseil est de faire attention à utiliser le bon câble et la bonne terminaison dès le début ou d'être prêt à remplacer le câble si cela s'avère être un problème.