bpi_452_1
БПИ-452

   Назначение:
   Блоки серии БПИ-452 предназначены для организации обмена информацией по четырем каналам последовательной связи в системах где требуется подключение устройства (сети устройств) с интерфейсом RS-485 к интерфейсу USB с гальванической развязкой.
   Для работы преобразователей требуется установка драйверов. VCP-драйверы позволяют работать с USB-каналом как с дополнительным СОМ-портом компьютера при помощи стандартных Windows WCOMM API. D2XX-драйверы дают возможность строить Windows приложения на основе DLL-библиотеки. Драйверы и рекомендации по установке доступны на диске и на сайте www.microl.ua.
   Преобразователи интерфейсов БПИ-452 (USB в четыре каналы RS-485) обеспечивают подключение устройств с последовательными интерфейсами, таких как POS-терминалы, кассовые аппараты, устройства считывания магнитных карт, модемы, программируемые контроллеры, датчики, станки с ЧПУ и т.д., к одному USB-порту компьютера.
   Преобразователи интерфейсов (USB конверторы) могут подключаться также к USB-слотам обычных ПК или рабочих станций, если комплектация или размеры данных компьютеров не позволяют установить в них дополнительную плату с СОМ-потами.
   Комплектность поставки:
   Объем поставки блока БПИ-452
   Таблица 1 — Объем поставки блока БПИ-452

Обозначение Наименование Количечство Примечание
ПРМК.468152.006 Преобразователь интерфейсов БПИ-452 1  
ПРМК.468152.006 ПС Паспорт 1  
ПРМК.468152.006 РЭ Руководство по эксплуатации * 1 экземпляр пир поставке любого количества изделий в один адрес
ССР-USB2-АМВМ-6 Кабель соединительный USB вилка-вилка, тип А-В, 2м 1  

   Условия эксплуатации:
   Условия эксплуатации указаны в таблице 2
   Таблица 2 – Условия эксплуатации

Техническая характеристика Единицы
измерения
Значение
Температура окружающей среды ºС от минус 40 до 70
Относительная влажность воздуха (при температуре +35ºС) % от 30 до 80
Атмосферное давление кПа от 84 до 107
Вибрация   с частотой до 60Гц с амплитудой до 0,1мм
Помещение   закрытое, взрыво-, пожаробезопасное
Вид климатического исполнения   УХЛ категории размещения 4.2 по ГОСТ 15150-69 но для работы при температуре от минус 40ºС

   Технические характеристики
   Общие характеристики
   Таблица 3 – Общие технические характеристики

Техническая характеристика Значение
Количество гальванически разделенных каналов преобразования 4
Электропитание +5В, от интерфейса USB
Ток потребления, не более 150мА
Масса, не более 0,13кг
Требования к параметрам надежности Восстанавливаемое, ремонтопригодное изделие
Средняя наработка блоков на отказ (в режиме преобразования сигналов интерфейсов), не менее 100000ч
Полный срок службы блока 10лет
Габаритные размеры блока (ВхШхГ) 75х26х120мм
Степень защиты IP30 по ГОСТ 14254-96
Крепление блока рельс DIN35x7.5 EN50022

   Примечания:
   Гальваническая изоляция 1000 В осуществлена на трех уровнях:

  • входной интерфейс – выходной интерфейс
  • выходной интерфейс — источник питания.

   Технические характеристики интерфейса USB 2.0 для БПИ-452:

  • Поддержка свойств Plug&Play
  • Поддержка горячего подключения и отключения устройств к включенному компьютеру
  • Светодиодные индикаторы: питания, приема и передачи данных
  • Соответствует спецификации USB 2.0 Full Speed
  • Скорость канала USB – до 12 Мбит/с
  • Приемный буфер 384 байт. Передающий буфер 128 байт
  • Работа под Windows 98/98SE/2000/ME/XP/7

   Технические характеристики интерфейса RS-485 для БПИ-452:
   Стандарт RS-485 совместно разработан двумя ассоциациями: Ассоциацией электронной промышленности (EIA — Electronics Industries Association) и Ассоциацией промышленности средств связи (TIA
- Telecommunications Industry Associastion). Ранее EIA маркировала все свои стандарты префиксом "RS" (Рекомендованный стандарт). Многие инженеры продолжают использовать это обозначение, однако EIA/TIA официально заменил "RS" на "EIA/TIA" с целью облегчить идентификацию происхождения своих стандартов.
   На сегодняшний день, различные расширения стандарта RS-485 охватывают широкое разнообразие приложений.
   Интерфейса RS-485 поддерживают стандарты:

США Франция Германия Другие
EIA/TIA -485
BitBus
(Intel, Protocol HLDCПоддержка сетей:
BitBus,
ModBus,
InterBus-S,
DIN Measuring Bus
CCITT V.10 –
Несимметричные
CCITT V.11 –
Симметричные
DIN 66 259-3
DIN 66 259-4
(4-Ware RS-485)
Интерфейс
измерительных систем
DIN 66 348-2
(4-Ware RS-485)
DIN Measuring Bus
IEEE 1118
(4-Ware BitBus)
ISO/IEC 8482
(4-Ware RS-485)

   Примечания:
   1. Стандарт RS-485 оговаривает только электрические характеристики, физический уровень (среду), но не программную платформу.

   2. Стандарт RS-485 не оговаривает:
- возможность объединения несимметричных и симметричных цепей,
- параметры качества сигнала, уровень искажений,
- методы доступа к линии связи,
- протокол обмена,
- аппаратную конфигурацию (среда обмена, кабель),
- типы соединителей, разъемов, колодок, нумерацию контактов,
- качество источника питания (стабилизация, пульсация, допуск),
- отраженность, уровень сигнала (reflect).
   Электрические и временные характеристики интерфейса RS-485
   Таблица 4 – Технические характеристики электрическихи временных характеристик интерфейса RS-485

Техническая характеристика Значение
Максимальная длина линии в пределах одного сегмента сети 1200 метров (4000 футов)
Максимальное число приемопередатчиков 124 (31 на канал)
Число активных передатчиков 4
Максимальное количество узлов в сети 250
Характеристика скорость обмена/длина линии связи 62,5 кбит/с
 1200 м (одна витая пара)
375 кбит/с
 300 м (одна витая пара)
500 кбит/с
1000 кбит/с
2400 кбит/с
 100 м (две витых пары)
10000 кбит/с
 10 м
Тип приемопередатчиков дифференциальный, потенциальный
Требования, предьявляемые к выходному каскаду - выходной каскад представляет собой
источник напряжения с малым выходным
сопротивлением, |Uвых|=1,5…5,0В (не <1,5В и
не >6,0В);
- состояние логической "1": Ua>Ub (гистерезис
200мВ) — MARK, OFF;
- состояние логического "0": Ua<Ub (гистерезис
200мВ) — SPACE, ON;
- выходной каскад должен выдерживать режим
короткого замыкания, иметь максимальный
выходной ток 250мА, скорость нарастания
выходного сигнала 1,2В/мкс и схему
ограничения выходной мощности.
Требования, предьявляемые к входному каскаду - входной каскад представляет собой дифференциальный вход с высоким входным сопротивлением и пороговой характеристикой от -200мВ до +200мВ;
- допустимый диапазон входных напряжений Uag (Ubg) относительно земли (GND) от -7В до +12В;
- входной сигнал представлен дифференциальным напряжением (Ui±0,2В) и более;
- уровни состояния приемника входного каскада — см. состояния передатчика выходного каскада.
Режим работы синхронный или с самосинхронизацией
Метод доступа с передачей прав доступа
Режим управления приемом-передачей - с автоматическим разрешением по началу передачи и с цифровым фильтром на входе передатчика, а также с автоматическим определением направления передачи
- с разрешением по модемному сигналу RTS (по отдельному заказу)

   В стандарте RS-485 для передачи и приема данных часто используется единственная витая пара проводов. Процедуры совместного использования линии передачи требуют применения определенного метода управления направлением потока данных. Наиболее широко распространенным методом является использование сигналов RTS (Request To Sent) и CTS (Clear To Sent).
   Примечание. Скорости обмена 62,5 кбит/с, 375 кбит/с, 2400 кбит/с оговорены стандартом RS-485. На скоростях обмена свыше 500 кбит/с рекомендуется использовать экранированные витые пары.

   Типы сетевых соединений
   Многоточечная структура сети RS-485 работает на базе двухпроводного или четырехпроводного соединения узлов в сегменте сети. Стыкуемые устройства подключаются к этим двум (четырем) линиям с помощью так называемых ответвителей (drop cables). Таким образом, все подключения выполняются параллельно и любые подсоединения или отсоединения узлов никак не влияют на работу сети в целом.
   При организации сети на базе интерфейса RS-485 могут применяться следующие схемы соединений:
- Соединение в цепь. Наиболее простой и в то же время наиболее распространенный тип сетевого соединения.
- Соединение звездой. Применение этой схемы не рекомендуется при работе с длинными линиями. В этом случае будет иметь место большое число искажений сигнала на линии, вызванных отражением сигналов в нескольких концевых точках сети. Соединение сети по схеме звезды способствует увеличению неравномерности импеданса линии вследствие наличия в такой сети нескольких передающих линий.
   Поэтому применение этой схемы не рекомендуется.
- Смешанное соединение. Комбинация иерархической структуры и соединения цепочкой.
   ЗАМЕЧАНИЕ: Рекомендуемой схемой соединения, с минимальной степенью отражения сигнала, является схема соединения в цепочку, в которой все ответвители приемников, присоединенные к одной общей передающей линии, должны согласовываться только в двух точках (т.е. длина ответвлений должна быть как можно меньшей).
   Согласование линии:
   Каждый случай неправильного согласования сопротивления линии приводит к отражению и искажению передаваемого сигнала. Наличие несогласованного сопротивления в линии передачи приводит к эффекту отражения сигнала, искажающему исходный сигнал. Особенно этот эффект проявляется на концах линий.
   Для устранения несогласованности, следует установить терминаторы при помощи перемычек J1÷J4, а на другом конце линии (если это не предусмотрено конечным устройством) сопротивление номиналом 120 Ом.
  Принцип работы и устройство блоков
  Принцип работы блоков заключается в гальваническом разделении и преобразовании сигналов интерфейса USB в сигнал интерфейса RS-485.
   Блок состоит из следующих основных частей:

  • приемопередающего узла входного интерфейса USB;
  • приемопередающего узла выходного интерфейса;
  • узла индикации направления передачи данных;
  • узла гальванической развязки входных и выходных интерфейсов;
  • узла питания, обеспечивающего гальваническое разделение выходных интерфейсов.

   Приложение А. Габаритные и присоединительные размеры блока БПИ-452. Внешние электрические соединения

bpi_452_2
Вид А


Вид Б


bpi_452_3
А.1 Габаритные и присоединительные размеры блок БПИ-452. Внешние электрические соединения.

   Расположение перемычек блока:

bpi_452_4
А.2 Расположение перемычек блока БПИ-452.

   Перемычка JP1:

  • JP1 (1-2) – Управление разрешением приема (заводская установка)
  • JP1 (2-3) – Прием постоянно разрешен (включено эхо).

   Перемычка JP2:

  • JP2 (1-2) – Управление разрешением приема (заводская установка)
  • JP2 (2-3) – Прием постоянно разрешен (включено эхо).

   Перемычка JP3:

  • JP3 (1-2) – Управление разрешением приема (заводская установка)
  • JP3 (2-3) – Прием постоянно разрешен (включено эхо).

   Перемычка JP4:

  • JP4 (1-2) – Управление разрешением приема (заводская установка)
  • JP4 (2-3) – Прием постоянно разрешен (включено эхо).

   Перемычки J1, J2, J3, J4 предназначены для подключения терминаторов (120 Ом), установленных на плате преобразователя интерфейсов БПИ-452. Замкнутое состояние — соответствует подключенному терминатору.
   Примечание. На рисунке показана заводская установка перемычек блока БПИ-452.

   Приложение Б. Схема подключения интерфейса RS-485 блока БПИ-452

bpi_452_5
Рисунок Б.1 — Организация интерфейсной связи между компьютером и абонентами (устройствами) сети RS-485