RS485 Master Extension

Features

  • Erlaubt kabelgebundene Verbindungen zwischen Stapeln aus Bricks
  • Lange Verbindungen möglich (bis zu 1200m)
  • Konfigurierbare Baudrate, Parität und Stoppbits
  • Kann in existierenden RS485 Netzwerken genutzt werden (Modbus RTU)

Beschreibung

Die RS485 Extension kann für lange kabelgebundene Kommunikation zwischen Stapeln genutzt werden. Es wird der differentielle RS485 Standard verwendet um Längen von bis zu 1200m zu erreichen.

Für einen RS485 Bus mit Bricks werden zwei RS485 Extension und zwei Master Bricks benötigt. Beide Master Bricks können mit einem vollen Stapel aus Bricks und Bricklets verbunden sein. Dabei muss ein Master per USB, Ethernet oder WLAN mit dem PC verbunden sein. Aus Programmierer-Sicht ist der RS485 Bus vollkommen transparent, d.h. alle Bricks und Bricklets können genauso benutzt werden als wenn sie einzeln per USB angeschlossen wären.

Es ist möglich einen Bus mit mehreren RS485 Extension zu betreiben, dabei muss einer per USB, Ethernet oder WLAN verbunden sein (Many-to-One Routing).

Die folgenden Kombinationen von Extensions in einem Stapel sind möglich. Die Reihenfolge im Stapel ist dabei nicht relevant:

  • RS485 Master / Ethernet
  • RS485 Master / WIFI
  • RS485 Master / WIFI 2.0
  • RS485 Master / Chibi Slave [abgekündigt]
  • RS485 Slave / Chibi Master [abgekündigt]

Technische Spezifikation

Eigenschaft Wert
Stromverbrauch 8mA
   
Maximale Distanz 1200m
Maximale Baudrate 2Mbit/s
   
Abmessungen (B x T x H) 40 x 40 x 16mm (1.57 x 1.57 x 0.63")
Gewicht 13g

Ressourcen

Anschlussmöglichkeit

Das folgende Bild zeigt die verschiedenen Anschlussmöglichkeit der RS485 Extension.

RS485 Extension mit Beschriftung

RS485 Busaufbau

Ein RS485 Bus besteht aus einem Master und mehreren Slaves. Der RS485 Master ist der Master Brick der per USB, Ethernet oder WLAN an den PC angeschlossen ist auf dem der Brick Daemon läuft. Alle anderen Master Bricks mit RS485 Extension dürfen keine USB, Ethernet or WIFI Verbindung haben (sie können allerdings seit Master Brick Firmware 1.1.3 eine USB Power Supply verwenden). Jede RS485 Extension hat eine eigene Adresse. Diese Adressen müssen innerhalb des Buses eindeutig sein.

Um einen RS485 Bus aufzubauen muss zuerst die RS485 Extension auf einen Master Brick gesteckt werden und der Master Brick über USB, Ethernet oder WLAN mit dem PC verbunden werden. Im Brick Viewer sollte jetzt ein Master Brick mit erkannter RS485 Extension angezeigt werden. Die RS485 Extension muss jetzt als Master oder Slave konfiguriert werden wie hier beschrieben.

Wenn alle RS485 Extensions konfiguriert sind kann das Gesamtsystem zusammengebaut werden. Verbinde die benötigten Bricks und Bricklets zu Stapeln. Der Master jedes Stapels muss der unterste Brick sein (außer ganz unten steckt eine Stromversorgung). Die RS485 Extension kann an einem beliebigen Platz oberhalb des Masters gesteckt werden. Verkabele nun die RS485 Extensions und setzen den Termination Schalter der ersten und letzten RS485 Extension am Bus auf "on".

RS485 Extension Busaufbau

Wenn der Bus nur ein paar Meter lang ist spielt das verwendete Kabel normalerweise keine Rolle. Wenn der Bus länger als ein paar Meter ist, dann sollte eine Form von Twisted Pair Kabel verwendet werden. Normales Telefonkabel hat häufig verdrillte Aderpaare. Noch besser ist Ethernetkabel, da es verdrillt und normalerweise auch geschirmt ist. Wenn ein Kabel mit verdrillten Aderpaaren verwendet wird, dann sollte das gleiche Aderpaar für A und B verwendet werden und eine anderes Aderpaar für GND.

Nachdem alles zusammengesteckt ist kann das System gestartet werden. Dabei müssen zuerst alle RS485 Slaves gestartet werden bevor der RS485 Master gestartet wird, da der RS485 Master nur direkt nach dem Start nach den Slaves sucht. Jetzt sollten alle Bricks und Bricklets des RS485 Buses im Brick Viewer angezeigt werden.

RS485 Konfiguration

Um eine RS485 Extension zu konfigurieren muss zuerst eine eindeutige Adresse für jeden RS485 Slave festgelegt sowie die Baudrate, Parität und Anzahl Stoppbits für das gesamte RS485 Netzwerk bestimmt werden.

RS485 Extension Konfiguration

Wenn der Bus nicht wirklich riesig ist sollte für "Speed" 2000000 (2Mbit/s), für "Parity" None und für "Stop bits" 1 gewählt werden. Falls allerdings Timeouts auftreten und der CRC Fehlerzähler rapide steigt dann sollte eine niedrigere Baudrate getestet werden. Für die Verwendung der RS485 Extension in einem bestehenden Modbus Netzwerk müssen diese Einstellungen mit denen der anderen Netzwerkteilnehmer übereinstimmen.

Um eine RS485 Extension als Slave zu konfigurieren muss zuerst "Slave" als Typ ausgewählt und dann eine Adresse (1-255) festgelegt werden.

RS485 Konfiguration für Slave Modus

Um eine RS485 Extension als Master zu konfigurieren muss zuerst "Master" als Typ ausgewählt und dann eine Liste (getrennt mit Komma) an Adressen von RS485 Slaves angegeben werden, mit denen der RS485 Master kommunizieren soll.

RS485 Konfiguration für Master Modus

Zum Schluss muss auf "Save RS485 Configuration" geklickt werden um die Konfiguration dauerhaft auf der RS485 Extension zu speichern. Dann muss der Master Brick neu gestartet werden um die neue Konfiguration zu übernehmen.

RS485 Busmodifikation

Wenn etwas am Bus verändert werden soll, z.B. neue Bricks oder Bricklets hinzufügen, dann muss der betroffene Stapel zuerst von seiner Stromversorgung getrennt werden. Nachdem die Änderung vorgenommen wurde kann der Stapel wieder an seine Stromversorgung angeschlossen werden.

Seit Master Brick Firmware Version 2.4.6 ist das Verhalten nach einem Neustart wie folgt:

  • Wenn der Stapel eines RS485-Masters neugestartet wird, senden alle Bricks/Bricklets des RS485-Netzwerkes nochmal ihre initiale Enumerierung.
  • Wenn der Stapel eines RS485-Slaves neugestartet wird, senden nur die Bricks/Bricklets im Stapel des Slaves ihre initiale Enumerierung nochmal.

Programmierschnittstelle

Siehe Master Brick Dokumentation.