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USB 2.0 <=> 2 x RS422/485 High Isolated Industrie Konverter Box (Prod. Nr. #252)

Merkmale:
Extrem EMV unempfindlich !
Extrem robust ! Für Industrie designt ! Bis 2 x 12 Mbps schnell   !
9 Pull Down/Up- & Abschluss- Widerstände zuschaltbar - für jede Anwendung passend
!
Außenabmessungen (mm) L 96 B 45 H 21    Chip FT4232  !
Voll- oder Halb- Duplex ( 4- 2- Leiter ) mit vollisolierter 2 x RS422 COM- Schnittstelle !
Geringe Stromverbrauch ! High-Speed Digital Isolator (keine Optokoppler) !
+/-60 mA Driver Output, EIA 422-B, EIA 485-A, ITU V11, Profibus, UL 1577, IEC 61010-1
Thermal Shutdown bei falscher Beschaltung oder Busfehler !

RS422 Receiver:
+/- 15 kV Human Body Model
+/- 6 kV IEC 1000-4-2, Contact Discharge
+/- 12 kV IEC 1000-4-2, Air-Gap Discharge
Allow Up to 128 Receivers on the Bus
True-Fail-Safe Receiver
-7V .. +12V Common-Mode Range
Thermal Protection Against Output Short Circuit

RS422 Driver:
+/- 9 kV Human Body Model
Slev-Rate Limited for Errorless Data Transmission
-7V .. +12V Common-Mode Range
Current Limiting
Thermal Shutdown for Driver-Overload Protection

USB2.0 ESD Schutz:
2 data lines protection, Protects VBUS
Enhanced ESD protection: IEC61000-4-2 level 4:
15kV (air discharge)
8kV (contact discharge)
ESD protection of VBUS
Fast response time
Consistant D+/D- signal balance
Best capacitance matching tolerance I/O to GND of 0.04pF
Compliance with USB2.0 requirement (<1pF)

Galvanischer Trennung:
High common-mode transient immunity: >25 kV/µs
Safety and regulatory approvals
UL recognition: 5000 V rms for 1 minute per UL 1577
CSA Component Acceptance Notice #5A
IEC 60950-1: 600 V rms (reinforced)
IEC 60601-1: 250 V rms (reinforced)
VDE certificate of conformity
DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12
VIORM = 846 V peak

USB2.0
The FT4232H is FTDI’s 5th generation of USB devices. The FT4232H is a USB
2.0 High Speed (480Mb/s). RS422/RS485 UART Transfer Data Rate up to 12 Mbaud

Referenzen:
Mit einem Feritt auf der USB Zuleitung - 99,9 % Sicherheit gegen USB-Absturz


Test bei 1 MBaud ergab (alte FTDI Chip in eckigen Klammer):

04.09.2009 19:30:10: Did 10000 requests.
04.09.2009 19:30:10: Min request: 1,00 [~2 ms]
04.09.2009 19:30:10: Max request (15 ms): 4,00 [~12ms]
04.09.2009 19:30:10: Avg request (7 ms): 2,21 [~5ms]
04.09.2009 19:30:10: Stats:
04.09.2009 19:30:10: Retries send/receive: 0/0


Blockschaltbild



Konverter Bilder

      


Technische Daten: USB2.0 <=> 2 x RS422/485 High Isolated Industrie Konverter Box

Produkt: USB2.0 <=> 2 x RS422/485 High Isolated Industrie Konverter Box #252
Driver: Driver Installation Anleitung - kurz
Driver Installation Anleitung - lang
Installation: Plug & Play
USB Kabellänge: 1,8 m
USB-Interface: 2 x virtueller COM-Port
Anschluss 1: USB2.0 (1.1)
Anschluss 1 Belegung: Mini USB 5 pol.
Pin 1 - Vcc
Pin 2 - D-
Pin 3 - D+
Pin 4 - GND
Pin 5 - GND
Anschluss 1
ESD Schutz:
2 data lines protection, Protects VBUS
Enhanced ESD protection: IEC61000-4-2 level 4:
15kV (air discharge)
8kV (contact discharge)
ESD protection of VBUS
Fast response time
Consistant D+/D- signal balance
Best capacitance matching tolerance I/O to GND of 0.04pF
Compliance with USB2.0 requirement (<1pF)
Anschluss 2,3: RS422
SUB-D 9 Stecker
Anschluss 2,3
Belegung:
Sub-D 9 pol. M

Port 1
Pin 1 - TX- (Z) output
Pin 2 - TX+ (Y) output
Pin 3 - RX+ (A) input
Pin 4 - RX- (B) input
Pin 5 - GND

Port 2
Pin 6 - TX- (Z) output
Pin 7 - TX+ (Y) output
Pin 8 - RX+ (A) input
Pin 9 - RX- (B) input
Pin 5 - GND
Abschlusswiderstände: 8 Stück - schaltbar über DIL Schalter

Feste Pull Up/Down Widerstände
RX+ Pull Up 100K
RX- Pull Down 100K
TX+ Pull Up 100K
TX- Pull Down 100K

Bei Bedarf können folgende Abschlusswiderstände geschaltet werden:
120R und / oder 390R


<>
Lokales Echo: Bei Halbduplex - abschaltbar über DIL Schalter
Port 1 DIL-5 ON
Port 2 DIL-10 ON
Anschluss 2,3 Schutz: RS422 Receiver:
+/- 15 kV Human Body Model
+/- 6 kV IEC 1000-4-2, Contact Discharge
+/- 12 kV IEC 1000-4-2, Air-Gap Discharge
Allow Up to 128 Receivers on the Bus
True-Fail-Safe Receiver
-7V .. +12V Common-Mode Range
Thermal Protection Against Output Short Circuit

RS422 Driver:
+/- 9 kV Human Body Model
Slev-Rate Limited for Errorless Data Transmission
-7V .. +12V Common-Mode Range
Current Limiting
Thermal Shutdown for Driver-Overload Protection
Galvanischer Trennung: High common-mode transient immunity: >25 kV/µs
Safety and regulatory approvals
UL recognition: 5000 V rms for 1 minute per UL 1577
CSA Component Acceptance Notice #5A
IEC 60950-1: 600 V rms (reinforced)
IEC 60601-1: 250 V rms (reinforced)
VDE certificate of conformity
DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12
VIORM = 846 V peak
Handshake über: kein
X-On / X-Off
TX/RX Umschaltung: Automatisch oder über Handshake
Übertragungskanäle: RS422 fullduplex 4-Leiter
RS422 halfduplex 2-Leiter
Beschaltungbeispiele: 2-Leiter Halb Duplex, 4-Leiter Voll Duplex PDF Format
Spannungsversorgung: +5V über USB ca. 280 mA
Übertragungsraten: 183 bps bis 12 Mbps
Zustandsanzeigen: je Port 1x LED (rot-grün LED)
Grün On - Port aktiv
Grün blinkt - RX aktiv
Rot On - TX aktiv
Betriebstemperatur: -20..+80°C
Treiber Software: Windows 8
Windows 7
Windows Vista x64
Windows XP x64
Windows Server 2003 x64
Windows Vista
Windows XP
Windows Server 2003
Windows 2000
Windows ME
Windows 98
Linux
Mac OS X
Mac OS 9
Mac OS 8
Windows CE.NET (Version 4.2 and greater)






RS485 RS422 Infos

Die RS485-Schnittstelle stellt eine Erweiterung der RS422-Definition dar. Während die RS422
lediglich den unidirektionalen Anschluss von bis zu 10 Empfängern an einen Sendebaustein zulässt,
ist die RS485 als bidirektionales Bussystem mit bis zu 32 Teilnehmern konzipiert. Physikalisch
unterscheiden sich beide Schnittstellen nur unwesentlich.

RS485-Bussystem
Da mehrere Sender auf einer gemeinsamen Leitung arbeiten, muß durch ein Protokoll sichergestellt
werden, daß zu jedem Zeitpunkt maximal ein Datensender aktiv ist. Alle anderen Sender müssen
sich zu dieser Zeit im hochohmigem Zustand befinden. Die Aktivierung der Senderbausteine kann
durch Schalten einer Handshake-Leitung, datenflussgesteuert oder automatisch erfolgen. Eine
Terminierung des Kabels ist bei RS422-Leitungen nur bei hohen Baudraten und großen Kabellängen,
bei RS485-Verbindungen dagegen grundsätzlich nötig.

Obwohl für große Entfernungen bestimmt, zwischen denen Potentialverschiebungen unvermeidbar sind,
schreibt die Norm für keine der beiden Schnittstellen eine galvanische Trennung vor.

Da die Empfängerbausteine empfindlich auf Verschiebung des Massepotentials reagieren, ist für
zuverlässige Installationen eine galvanische Trennung unbedingt empfehlenswert. Bei der Instal-
lation muß auf korrekte Polung der Aderpaare geachtet werden, da eine falsche Polung zur
Invertierung der Daten- und Handshake-Signale führt.

Betriebsarten

RS485 2-Draht-Bus: Der RS485-2-Draht-Bus besteht gemäß u.a. Skizze aus dem eigentlichen Buskabel
mit einer max. Länge von 500m. Die Teilnehmer werden an dieses Kabel über eine max. 5 Meter lange
Stichleitung angeschlossen. Der Vorteil der 2-Draht-Technik liegt im wesentlichen in der Multimaster-
Fähigkeit, wobei jeder Teilnehmer prinzipiell mit jedem anderen Teilnehmer Daten austauschen kann.
Der 2-Draht-Bus ist grundsätzlich nur halbduplexfähig. D.h. da nur ein Übertragungsweg zur Verfügung
steht, kann immer nur ein Teilnehmer Daten senden. Erst nach Beendigung der Sendung können z.B.
Antworten anderer Teilnehmer erfolgen. Die wohl bekannteste Anwendung der 2-Draht-Technik ist der PROFIBUS.

RS485 4-Draht-Bus: Die z.B. vom DIN-Messbus (DIN 66 348) genutzte 4-Draht-Technik kann nur von
Master/Slave-Anwendungen verwendet werden. Der Datenausgang des Masters wird in dieser Betriebsart
auf die Dateneingänge aller Slaves verdrahtet. Die Datenausgänge der Slaves sind zusammen auf den
Dateneingang des Masters geführt.


Vollduplex:
Möglichkeit zum gleichzeitigen Senden und Empfangen von Daten.

Halbduplex:
Abwechselnde Sende- und Empfangsmöglichkeit auf einer Leitung (gemultiplext).

Simplex:
Nur Senden oder nur Empfangen.

Gegentakt-Betrieb:
Beim Gegentakt-Übertragungsverfahren wird eine Leitung mit dem zu übertragenden Signal, die zweite Leitung
mit dem invertierten Signal gespeist (symmetrische Leitung). Am Leitungsende wird die Differenz beider
Signalamplituden abgegriffen. Dadurch heben sich Gleichtaktstörungen wie z.B. Nebensprechen, externe
Störeinkopplungen und zum Teil Rauschen auf, so dass sich diese kaum auf die Signalübertragung auswirken.




RS422 und RS485 sind elektrisch kompatibel.
Die maximale Kabellänge für RS422 und RS485 ist in der Spezifikation nicht definiert.
Die maximale Kabellänge schrumpft mit höheren Übertragungsraten. Als Faustregel gilt bei 24-AWG Kabel:

Kabellänge (m) = 100.000.000 / Baud (bps)

Baud
(kbps)
9600
19,2
38,4
115,2
250
500
750
Länge
(m)
10417
5208
2602
868
400
200
133
Baud
(Mbps)
1
2
3
10



Länge (m)
100
50
33
10




Systemabhängig muss eine Terminierung der Leitungen eingesetzt werden.
Bei einem RS422-System gibt es nur einen Sender und ev. mehrere Empfänger,
eine Terminierung erfolgt am Ende des Kabels in der Nähe des letzten Empfängers.
Bei einem RS485-Bus erfolgt im Allgemeinen eine Terminierung an beiden Kabelenden.
Der Abschlußwiderstand muss innerhalb 20% dem Wellenwiderstand des Kabels entsprechen,
in der Praxis zwischen 100 Ohm und 140 Ohm.
Die Terminierung verhindert Reflektionen in Leitungen. Bei Baudraten < 115200 bps ist keine
Terminierung erforderlich.

RS422 and RS485 Standards RS422 RS485
Mode of operation
Differential
Differential
Allowed no. of Tx and Rx
1 Tx, 10 Rx
32 Tx 32 Rx
Maximum cable length
4000ft length
4000ft length
Maximum data rate
10 Mbsp
10 Mbps
Minimum driver output range
±2V
±1,5V
Maximum driver output range
±5V
±5V
Maximum driver short-circuit current
150 mA
250 mA
Tx load impedance
100 Ohm
54 Ohm
Rx input sensitivity
±200 mV
±200 mV
Maximum Rx input resistance
4 kOhm
12 kOhm
Rx input voltage range
±7V
-7V to +12V
Rx logic high
>200 mV
>200mV
Rx logic low
<200mV
<200mV







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