Информационный портал MSEVM



Главная > Конвертер RS-422/RS-485 в RS-232

      Контроллеры фирмы GE FANUC серии 90-30 используются в различных промышленных установках, в нефте-газовой отрасли, в различных станках и автоматизированных системах. Например, в деревоперерабатывающих станках фирмы MARZANI MACCHINE (Италия), в упаковочных установках фирмы TETRA PAK.

К сожалению, программа управления (программа пользователя) хранится в оперативной памяти PLC, и поддерживается литиевой батарейкой Panasonic BR-2/3A - 3V, при ее разряде с течением времени, программа теряется и оборудование превращается в гору металлолома...

Поэтому и возникла необходимость в считывании, восстановлении, редактировании и т.д. этой серии контроллеров. Пробовал заказать адаптер от этой фирмы, но оказалось дорого и долго ждать. Поэтому пришлось самому разработать адаптер-аналог IC690ACC900, он подробно описан в их документе GFK-0356Q.pdf

За основу мною были использованы две микросхемы MAX3162, так как более всех подходили для решения этой задачи. Схема получилась простая и запустилась без проблем и даже не потребовалась отладка и настройка...



Рис.1 Фото конвертера.

Кабели спаял сам, использовав документацию на этот конвертор-адаптер. Программу LogicmasterT 90 - LM9030_905.zip - 4,8Mb для работы с этими PLC контроллерами нашел через интернет.

Для проверки канала связи с PLC удобно использовать программу SerialCommTest.zip - 150KB.

Сейчас работаем с этими PLC на ноуте ASUS с COM3(RS232) портом из-под WinXPproSP2rus, до этого работал на простеньком компьютере через COM1 (RS232)на WinME.



Рис.2 Схема конвертера.

Принципиальная схема адаптера показана на рис.2
Микросхемы приемопередатчиков RS-232 и RS-485 производства MAXIM заслуженно пользуются широчайшим спросом. Здесь вы можете найти себе устройство практически на любой вкус - от одиночных приемников или передатчиков в малогабаритных корпусах до функционально законченных устройств, в состав которых входит UART и приемопередатчики RS-232 или RS-485.

При разработке интерфейсных микросхем основным критерием тоже являлось минимальное энергопотребление и максимальная экономия места на печатной плате. Поэтому практически сразу же пришлось отказаться от стандартных микросхем приемопередатчиков RS-232, требующих использования трех различных источников питания +5 В и +12 В.

На первом этапе для питания микросхем стал использоваться один источник питания +5 В. А поскольку для соответствия стандарту RS-232 необходимо обеспечить размах выходного сигнала порядка +7 В, то в состав микросхемы вошли удвоитель напряжения и инвертор на переключаемых конденсаторах. Теперь для питания микросхемы стало достаточно подвести только +5 В и установить 4 конденсатора номиналом по 1 мкФ. Быстрое повышение рабочей частоты преобразователя позволило снизить емкость этих конденсаторов до 0,1 мкФ, а в ряде случаев и ввести сами конденсаторы в состав микросхемы.

Одновременно с этим шел естественный процесс перевода переносной аппаратуры на пониженные рабочие напряжения. В результате минимальное значение рабочего напряжения приемопередатчиков было также снижено до +3 В, и появились микросхемы с универсальным питанием +3...+5,5 В. При этом питание выходного каскада обеспечивается управляемым преобразователем на переключаемых конденсаторах, который стабилизирует напряжение на уровне +5,5 В вне зависимости от напряжения питания самой микросхемы. В ряде случаев это позволяет подключать микросхемы непосредственно к аккумулятору без использования каких-либо стабилизаторов напряжения. Предельно низкое значение напряжения питания было достигнуто в микросхеме MAX3218, которая полностью сохраняет работоспособность при напряжении +1,8 В.



Рис.3. Блок-схема МАХ3160 при работе в режимах RS-232 и RS-485.

      Для дальнейшего снижения энергопотребления большинство интерфейсных микросхем в паузах между активным режимом может быть принудительно переведено в режим покоя, при котором потребляемый ток снижается до 1 мкА. Многие из микросхем автоматически переходят в этот режим при продолжительной неактивности на линии связи или отключении внешнего соединительного кабеля. В этом режиме приемники сигнала с линии находятся в рабочем состоянии, и микросхема сразу же переводится в нормальный рабочий режим при подключении кабеля или при появлении признаков активности на линии связи. Поскольку интерфейсные микросхемы предназначены для передачи сигналов за пределы устройства и приема сигналов извне, они значительно больше других микросхем подвержены риску выхода из строя при случайной подаче на них высокого потенциала или при электростатическом разряде. Чтобы снизить риск повреждения микросхемы, были приняты дополнительные меры электростатической защиты. Результатом этого явился выпуск семейства микросхем с электростатической защитой входов/выходов, обеспечивающей безаварийную работу при электростатических разрядах амплитудой до +15 кВ. Это позволило полностью отказаться от внешних устройств защиты, что, в свою очередь, дало дополнительную экономию места на печатной плате.

Аналогичные решения были использованы и при разработке микросхем интерфейса RS-485. Здесь вы тоже можете найти устройства с напряжениями питания +3 В или +5 В, с электростатической защитой выводов и без нее, полудуплексные и дуплексные, с ограничением скорости нарастания выходного напряжения в целях снижения уровня помех и без ограничения, со стандартным или повышенным значением входного сопротивления. Повышение входного сопротивления приемников с линии позволило значительно расширить возможности интерфейса и обеспечить подключение к одной линии связи до 256 устройств вместо стандартных 32.

      Особое место среди микросхем интерфейса RS-485 занимают MAX1480, MAX1490 и MAX3480. Они представляют собой гальванически изолированные приемопередатчики RS-485 с напряжением изоляции до 1500 В. Среди них можно выбрать полудуплексные (MAX1480) и дуплексные (MAX1490) приемопередатчики с напряжением питания +5 В, с ограничением или без ограничения скорости нарастания выходного сигнала или полудуплексные приемопередатчики (MAX3480) с напряжением питания +3,3 В.

Среди огромного ассортимента интерфейсных микросхем хотелось бы выделить еще несколько устройств. И в первую очередь это комбинированные микросхемы универсального контроллера последовательного интерфейса, совмещенные с приемопередатчиками RS-232 (MAX3110 и MAX3111) или RS-485 (MAX3140). Обмениваясь информацией с микропроцессором по последовательной шине SPIT/QSPIT/MICROWIRET, они обеспечивают все функции стандартного контроллера последовательного интерфейса с программируемой в широком диапазоне скоростью передачи данных и содержат приемопередатчики RS-232 с электростатической защитой или приемопередатчики RS-485 с повышенным значением входного сопротивления. В результате весь последовательный интерфейс микропроцессорной системы располагается в малогабаритном 28-выводном корпусе для поверхностного монтажа.

И еще три уникальные микросхемы - MAX3160, MAX3161 и MAX3162. Они представляют собой мультипротокольные приемопередатчики RS-232/RS-485.

Теперь вам не надо задумываться, какой интерфейс вы хотите использовать, и выбирать соответствующие приемопередатчики. Запаяв на плату одну микросхему MAX3160/3161, вы просто выбираете необходимый тип интерфейса или даже программно управляете этим по своему усмотрению. Уровень сигнала на одном из выводов превращает приемопередатчик RS-232 в RS-485, на другом - включает или выключает режим ограничения скорости нарастания выходного сигнала, на третьем - переключает интерфейс RS-485 из полудуплексного в дуплексный режим работы. И все!

А в микросхеме MAX3162 приемопередатчики RS-232 и RS-485 работают одновременно. Соединив выход одного из них с входом другого, вы получаете готовый двунаправленный преобразователь интерфейсов RS-232 / RS-485 на одной микросхеме.

Печатная плата в формате LayOut
MAX3160/MAX3161/MAX3162 DataSheet

Схема кабеля 6 Wires                           Схема кабеля 10 Wires   
=========================                      ===============================
RS232-PC == RS232-ADAPTER                      RS485-ADAPTER = RS485-Fanuc PLC
9pin DBF == 9pin DBM                           15pin DBF == 15pin DBF
--------------------                           ----------------------
2 --------- 3 RXD                              1 SHLD          
3 --------- 2 TXD                              2 NC             2 NC
5 --------- 5 Gnd                              3 NC             3 NC
7 --------- 8 RTS                              4 NC             6 NC
8 --------- 7 CTS                              5 -------------- 5  +5V
1 -I------- 1    (DCD)                         6 -------------- 15
4 -I замкнуты    (DTR)                         7 -------------- 7  Gnd
6 -I между собой (DSR)                         8 -------------- 14
======================                         9 *
                                               10*------------- 12
                                               11 ------------- 13
                                               12 ------------- 10                            
                                               13 ------------- 11
                                               14 ------------- 8    
                                               15 NC
                                               ------------------
                                               9 *--I замкнуты
                                               10*--I между собой
                                               ===========================




Игорь Горохов
г.Саратов









e-mail рассылки
Радиолюбитель
Подписаться письмом











Алфавитный рубрикатор руководителей российских предприятий






Яндекс цитирования Rambler's Top100