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DMX512 系统网络布线规范

作者:admin时间:2021-04-12 19:44:59 次浏览

信息摘要:

DMX512,DMX512系统,网络布线规范

为提高 DMX512 系统通讯稳定性,减少布线因素所造成的系统不稳定或设备 损坏,安装布线必须有所依据,请务必按此规范操作.

DMX512系统物理层采用EIA-485-A又称RS-485标准作为通讯标准.具体要 求如下: 一. RS-485 通讯线要求及网络布线: 1,必须采用国际上通行的屏蔽双绞线或超五类网线,具体联接方法如下: A, 屏蔽双绞线 两芯分别接 A(DMX+),B(DMX-)屏蔽线接到信号地,最好是在信号线缆 中增加一芯用于连接收发端的信号地,屏蔽层经电容与大地连接起来,接地 电容多为高频电容,它提供对“系统地”至“大地”高频干扰分量的通路,相当 于一个高通滤波器,从而抑制了由对地分布电容所造成的影响。这种接地方 式只适合于低频系统,所用电容应具有良好的高频特性和足够的耐压值,电 容量一般 2μF~10μF。 B, 超五双绞线 蓝色接 A(DMX+),蓝白接 B(DMX-),DMX512 A,B 信号线必须在同一 对双绞线上;棕色和棕白并线接一个到信号地,这样可以减少共模电压差。 信号地经电容与大地连接起来,接地电容多为高频电容,它提供对“系统地” 至“大地”高频干扰分量的通路,相当于一个高通滤波器,从而抑制了由对地 分布电容所造成的影响。这种接地方式只适合于低频系统,所用电容应具有 良好的高频特性和足够的耐压值,电容量一般 2μF~10μF。 .(如附图) C,灯具部分 采用普通防水 4 芯信号线,生产参照各产品的生产 BOM 进行生产.总线 连接采用手拉手结构,而不能采用星形结构,总线到支线的距离要尽量短, 一般不超过 100mm.分支如果没有灯具就要将其去掉,否则会产较强的信号 干扰.线的连接方法如图示:

DMX512 系统网络布线规范

 

(灯具内部)正确 (灯具内部)错误

DMX512 系统网络布线规范

 

二, RS-485(MAX3085)最多可支持 110 个 DMX512 灯具,因此多个 DMX512 灯具构 成网络。网络拓扑一般采用终端匹配的总线链形结构,不能采用树形或星形网 络。在构建网络时,应注意如下几点:

1. 采用一条双绞线电缆作总线,将各 DMX512 灯具串接起来,从总线到每 个节点的引出线长度应尽量短,以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最 低。图 8 所示为实际 应用中常见的一些错误连接方式(a,b,c)和正确的连接 方式(d,e,f)。a,b,c 这三种网络连接尽管不正确,在短距离、低速率仍 可能正常工作,但 随着通信距离的延长或通信速率的提高,其不良影响会越来 越严重,主要原因是信号在各支路末端反射后与原信号叠加,会造成信号质量下 降。

2.应注意总线特性阻抗的连续性,在阻抗不连续点就会发生信号的反射。 下列几种情况易产生这种不连续性:总线的不同区段采用了不同电缆,或某一段 总线上有过多收发器紧靠在一起安装,再者是过长的分支线引出到总线。

总之,应该提供一条单一、连续的信号通道作为总线。

DMX512 系统网络布线规范

 

3.如果在布线网络中必须分支,或超过传输距离超过 1000 米时必须考虑用 DMX512 HUB 来实现. DMX512 HUB 输入输出完全隔离并且具有信号放大作用.通过 DMX512 HUB 级联后可以使传输距达 100000 米.

三、RS-485 传输线上匹配

对 RS-485 总线网络一般要使用终接电阻进行匹配。一般 100 米以内的短 距离下可以不用考虑终端匹配。

一般终端匹配采用终接电阻方法,前文已有提及, RS-485 则应在总线电缆 的开始和末端都需并接终接电阻。因 DMX512 为单向通讯,所以仅需在网络的最

远端并联终端匹配电阻. 匹配电阻在 RS-485 网络中取 120Ω。相当于电缆特性 阻抗的电阻,因为大多数双绞线电缆特性阻抗大约在 100~120Ω。

四、RS-485 的接地问题

DMX512 系统接地是很重要的,但常常被忽视。接地处理不当往往会导致电 子系统不能稳定工作甚至危及系统安全。RS-485 传输网络的接地同样也 是很重 要的,因为接地系统不合理会影响整个网络的稳定性,尤其是在工作环境比较恶 劣和传输距离较远的情况下,对于接地的要求更为严格。否则接口损坏率较 高。 很多情况下, RS-485 通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、 “B”端连接起来。而忽略了信号地的连接,这种连 接方法在许多场合是能正常 工作的,但却埋下了很大的隐患,这有下面二个原因:

1. 共模干扰问题: RS-485 接口均采用差分方式传输信号方式,并不需要 相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的 电位差就可以了。但 人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围, RS-485 收发器共模电压范围为 -7~+ 12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电 压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。以图 11 为例,当发 送驱动器 A 向接收器 B 发送数据时,发送驱动器 A 的输出共模电压为 VOS,由于 两个系统具有各自独立的接地系统,存在着地电位差 VGPD。那么,接收器输入 端的共模 电压VCM就会达到VCM=VOS+VGPD。RS-485标准均规定VOS≤3V,但VGPD 可能会有很大幅度(十几伏甚至数十伏),并 可能伴有强干扰信号,致使接收 器共模输入 VCM 超出正常范围,并在传输线路上产生干扰电流,轻则影响正常通 信,重则损坏通信接口电路。

DMX512 系统网络布线规范

 

2.(EMI)问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路, 如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线 就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。

3,消除干扰的方法:

1,采用屏蔽双绞线并有效接地,屏蔽层接机壳,机壳接大地,收发端信号地有 直连线.

2,强电声的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽。

3,布线时远离高压线,更不能将高压线和信号线捆在一起走线

4,不要和电控锁,电梯,空调等共用一个电源(推荐采用独立供电系统)。

5,采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于 50mV).

五、RS-485 的网络失效保护

Maxim 公司的 MAX3085 系列 RS-485 接口,不仅省去了外部偏置电阻,而且 解决了总线短路情况下的失效保护问题。

六、RS-485 的瞬态保护

信号接地措施,只对低频率的共模干扰有保护作用,对于频率很高的瞬态 干扰就无能为力了。由于传输线对高频信号而言就是相当于电感,因此对于高频 瞬态干扰,接地线实际等同于开路。这样的瞬态干扰虽然持续时间短暂,但可能 会有成百上千伏的电压。

实际应用环境下还是存在高频瞬态干扰的可能。一般在切换大功率感性负 载如电机、变压器、继电器等或闪电过程中都会产生幅度很高的瞬态干扰,如果 不加以适当防护就会损坏 RS-485 通信接口。对于这种瞬态干扰可以采用隔离或 旁路的方法加以防护。

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