PROFIBUS Handbuch

Stichleitungen bei RS 485

Stichleitungen bei RS 485

Vorangehendes Thema Nächstes Thema  

Stichleitungen bei RS 485

Vorangehendes Thema Nächstes Thema JavaScript wird zum Drucken dieser Seite benötigt Fragen oder Bemerkungen zum Thema senden!  

Stichleitungen - auch als T-Stücke bezeichnet - sind Abzweigungen vom Hauptsegment.

Bild 25: Stichleitungen

Bild 25: Stichleitungen

Die Busleitung kann mit einem Induktivitätsbelag L' und einem Kapazitätsbelag C' modelliert werden. Aus diesen beiden Grössen kann - bei genügend hohen Frequenzen - der Wellenwiderstand einfach bestimmt werden:

clip0150

Jeder Anschluss wie ein Stecker oder Klemme stellt eine Kapazität dar und erhöht somit den Kapazitätsbelag der Leitung.  Ebenso können die Stichleitungen als zusätzliche Kapazitäten auf einer Leitung interpretiert werden (Bild 26). Dies verändert den Wellenwiderstand und führt somit zu mehr oder weniger grossen Reflexionen. Darum werden beim PROFIBUS maximale Steckerkapazitäten und maximale Längen von Stichleitungen vorgeschrieben.

Bild 26: Ersatzschaltung für Stichleitungen

Bild 26: Ersatzschaltung für Stichleitungen

Von einer Verwendung von Stichleitungen wird bei PROFIBUS grundsätzlich abgeraten, da die durch die Stichleitungen zusätzlich hervorgerufenen Reflexionen als zusätzliche Störquellen zu betrachten sind.

Bei Bitraten bis 1.5 Mbit/s dürfen Stichleitungen eingesetzt werden, wenn sie die in der unten stehenden Tabelle (Interpretation aus IEC 61158-2 Tabelle 105) angegebenen Grenzen nicht überschreiten.

Bitrate

Gesamte erlaubte Kapazität

Summe der Stichleitungslängen*

>1.5Mbit/s

Keine

Keine

1.5Mbit/s

0.2 nF

6.7m

500kbit/s

0.6 nF

20m

187.5kbit/s

1.0 nF

33m

93.75kbit/s

3.0 nF

100m

19.2kbit/s

15 nF

500m

* Berechnet mit einem PROFIBUS Kabel Typ A mit 30pF/m

 

Stichleitung in einem Gerät

Bild 27: Stichleitung in einem Gerät

Bei Stichleitungen wird kein zusätzlicher Busabschluss eingesetzt. Beachte dass die hier aufgeführten Längen die Summe aller Stichleitungen von einem Segment darstellen. Davon abzuziehen ist die Stichleitung in jedem Gerät zwischen der Steckbuchse und dem RS 485 Leitungstreiber.

Es handelt sich bei diesen Zahlen um die Summe der Stichleitungen, d.h. bei einem Kabel mit 187,5 kbit/s und 32 angeschlossenen Geräten darf pro Gerät die Stichleitung durchschnittlich ca. 1 Meter lang sein. Bei Bitraten über 1.5 Mbit/s sind Stichleitungen verboten. Die am Markt angebotenen Stecker bieten die Möglichkeit, das kommende und das gehende Datenkabel direkt im Stecker zu verbinden. Dadurch werden Stichleitungen vermieden und der Busstecker kann jederzeit, ohne Unterbrechung des Datenverkehrs, am Bus auf- und abgesteckt werden.

Dies ist in der Praxis nicht ganz so einfach. Auch wenn das Buskabel in einem Stecker direkt auf das Gerät angeschlossen wird, bleibt im Innern des Gerätes eine minimale Stichleitung zwischen dem Gerätestecker und dem Leitungstreiber von ein paar cm. Die Norm schreibt darum vor, dass die Kapazität eines Steckers, der für 12 Mbit/s eingesetzt werden soll, eine maximale Kapazität von 30 pF aufweisen darf. Wenn dies nicht eingehalten werden kann, müssen zur Kompensation dieser Kapazität Längsinduktivitäten eingesetzt werden (Vergleiche dazu die Formel zu den Leitungsbelägen).

Bild 28: Stecker mit eingebauten Längsinduktivitäten

Bild 28: Stecker mit eingebauten Längsinduktivitäten

Bei Bitraten über 1.5 MBit/s wird eine minimale Kabellänge von 1m zwischen zwei Stationen empfohlen. Die Reflexionen verursacht durch unsaubere Anschlüsse werden damit im Signal um die Laufzeit eines Meters (ca 5 ns) verschoben und der Einfluss der Störungen auf das Signal wird nicht summiert (vergleiche Bild 29). Die Installation ist weniger Fehleranfällig.

Bild 29: Reduktion von Störungen durch minimal 1m zwischen Geräteanschlüssen

Bild 29: Reduktion von Störungen durch minimal 1m zwischen Geräteanschlüssen

Vermeide Stichleitungen wenn immer möglich. Verwende Repeater um Abzweigungen zu erstellen.