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工控线材选不对?XM2BUS 二总线选型避坑

一、概述

 二总线通信中,因为电源和通信被集成到同一根线,得益于二总线自身较强的抗干扰能力,按常规方式来说,就是按电源线的方式选型,即保障末端电压满足要求,一般按经验评估末端峰值是15V,注意不是万用表测量的有效值,而是示波器查看的峰值,因为二总线是调制波形,但看似简单的选型背后,测试也经常遇到一些问题。

二、本文内容

 本文将以XM2BUS的从机芯片XM332为示例,来讲解如何进行二总线线材选型,以铜导线来讲解,铝线方法类似,并把调试过程中,用线的坑给提出来,以方便指导实践。

三、线材及参数类型

 二总线虽然是任意拓扑,选线仍然要关注通信,即保障两线环路留空隙最少,一般选用双绞线、并线,至于是否需要选择多股还是单芯的,这个到不强求,一般多股的用得多。

 线材选好,那么就是导线的线径选择了,这就是简单的根据线材的电阻R*总线电流I,得到压降U即导线允许的压降;比如总线电压24V,我们经验要求末端是15V,则允许压降是U=9V,假定总线最大电流是1A,则通过R=U/I=9/1=9Ω;若我们总线距离是500米,因为是2根线,那么意味着2*500m=1000m的导线电阻是9Ω。

 再根据铜导体直流电阻表,可以查的2.5平方满足要求。当铜导线线径太粗了,意味着成本也越高,在有条件的情况下,优先建议增加中继器解决距离问题。

 选型上,我们需要总线电压、末端电压、总线最大工作电流、总线通信距离,这几个参数,得出对应每1km距离的导线电阻。

四、调试避坑

 在调试过程往往手边还没有采购双绞线或并线,就拿单根线去用,使得导线之间形成的环路面积最大,电磁产生的耦合干扰也达到顶峰,导致通信距离和节点数量急剧减少,误以为是线路板设计除了问题。

 特别是因为场地限制,把单根线独立卷起来调试,导致每根线都是个独立的差模电感串在总线上,引起严重的波形震荡,导致主站误触发短路保护,导致带了十来个节点总线就带不动了。

 最后就是导线购买问题,这里也有个大坑要注意,线材分为国标和厂标,如果是网络购买2.5平方的线材,哪怕宣传写的足标/国标工程用线啥的,也需要问清楚是否单根国标2.5平方,而且明确告知自己会通过测量导线电阻的方式验证,对方才会说实话,否则你买到的2.5平方实际只有1.3平方左右的厂标,国标和厂家通过价格也可以明显看出差距,因为铜价是固定的。

五、总结

 本文主要讲解了调制型二总线导线选型,基本上初中知识就能解决线材参数问题,主要关注的还是如何避坑,调试过程一定也要按实际施工规范来测试。

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  • 原文链接https://page.om.qq.com/page/O5bIAXVU1MOrfOuPHrdKkhvA0
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