आरएस-485

आरएस-485, जिसे टीआईए-485(-ए) या ईआईए-485 के रूप में भी जाना जाता है, एक मानक है, जिसे मूल रूप से 1983 में पेश किया गया था, जो धारावाहिक संचार प्रणालियों में उपयोग के लिए ड्राइवरों और रिसीवरों की विद्युत विशेषताओं को परिभाषित करता है। विद्युत सिग्नलिंग संतुलित लाइन है, और दूरसंचार लिंक#मल्टीपॉइंट सिस्टम समर्थित हैं। यह मानक दूरसंचार उद्योग संघ और इलेक्ट्रॉनिक उद्योग गठबंधन  (टीआईए/ईआईए) द्वारा संयुक्त रूप से प्रकाशित किया गया है। मानक को लागू करने वाले डिजिटल संचार नेटवर्क का उपयोग लंबी दूरी और विद्युत चुम्बकीय संगतता में प्रभावी ढंग से किया जा सकता है। एक रैखिक, मल्टीड्रॉप बस में कई रिसीवर ऐसे नेटवर्क से जुड़े हो सकते हैं। ये विशेषताएँ RS-485 को औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों और समान अनुप्रयोगों में उपयोगी बनाती हैं।

सिंहावलोकन
आरएस-485 सस्ते स्थानीय नेटवर्क और मल्टीड्रॉप बस लिंक का समर्थन करता है, जो आरएस-422 के समान ट्विस्टेड जोड़ी पर समान अंतर सिग्नलिंग का उपयोग करता है। यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि RS-485 का उपयोग 10 बिटरेट|Mbit/s तक की डेटा दरों के साथ किया जा सकता है या, कम गति पर, तक की दूरी 1200 m. सामान्य नियम के अनुसार, बिट/सेकंड में गति को मीटर में लंबाई से गुणा करने पर 10 से अधिक नहीं होनी चाहिए8. इस प्रकार ए 50-meter केबल को इससे तेज सिग्नल नहीं देना चाहिए 2 Mbit/s. आरएस-422 के विपरीत, जिसमें एक ड्राइवर सर्किट होता है जिसे बंद नहीं किया जा सकता है, आरएस-485 ड्राइवर तीन-राज्य तर्क का उपयोग करते हैं जो व्यक्तिगत ट्रांसमीटरों को निष्क्रिय करने की अनुमति देते हैं। यह RS-485 को केवल दो तारों का उपयोग करके रैखिक बस टोपोलॉजी को लागू करने की अनुमति देता है। आरएस-485 तारों के एक सेट के साथ स्थित उपकरण को परस्पर नोड, स्टेशन या डिवाइस कहा जाता है। तारों की अनुशंसित व्यवस्था पॉइंट-टू-पॉइंट (मल्टीड्रॉप्ड) नोड्स की एक कनेक्टेड श्रृंखला के रूप में है, यानी एक लाइन या बस नेटवर्क, न कि स्टार नेटवर्क, रिंग नेटवर्क, या मल्टीप्ल कनेक्टेड नेटवर्क। सिग्नल प्रतिबिंब या अत्यधिक कम या उच्च समाप्ति प्रतिबाधा के कारण स्टार और रिंग टोपोलॉजी की अनुशंसा नहीं की जाती है। यदि स्टार कॉन्फ़िगरेशन अपरिहार्य है, तो विशेष आरएस-485 रिपीटर्स उपलब्ध हैं जो प्रत्येक स्पैन पर डेटा को द्विदिश रूप से सुनते हैं और फिर डेटा को अन्य सभी स्पैन पर पुनः प्रसारित करते हैं।

आदर्श रूप से, केबल के दोनों सिरों पर दो तारों के बीच एक समाप्ति रोकनेवाला जुड़ा होगा। टर्मिनेशन रेसिस्टर्स के बिना, केबल के अनटर्मिनेटेड सिरे से सिग्नल का परावर्तन डेटा भ्रष्टाचार का कारण बन सकता है। ब्राउनियन शोर के कारण समाप्ति प्रतिरोधक विद्युत शोर संवेदनशीलता को भी कम करते हैं। प्रत्येक समाप्ति अवरोधक का मान केबल विशेषता प्रतिबाधा (आमतौर पर, मुड़ जोड़े के लिए 120 ओम) के बराबर होना चाहिए। समाप्ति में प्रत्येक डेटा तार के लिए विफलता-सुरक्षित पूर्वाग्रह स्थापित करने के लिए प्रतिरोधों को ऊपर और नीचे खींचना भी शामिल है, जब लाइनें किसी भी उपकरण द्वारा संचालित नहीं हो रही हों। इस तरह, लाइनें ज्ञात वोल्टेज के प्रति पक्षपाती होंगी और नोड्स वास्तविक डेटा के रूप में अनियंत्रित लाइनों से शोर की व्याख्या नहीं करेंगे; प्रतिरोधों को बायस किए बिना, डेटा लाइनें इस तरह से तैरती हैं कि विद्युत शोर संवेदनशीलता तब सबसे अधिक होती है जब सभी डिवाइस स्टेशन चुप या असंचालित होते हैं।

मानक
ईआईए ने एक बार अपने सभी मानकों को उपसर्ग आरएस (अनुशंसित मानक (ईआईए)) के साथ लेबल किया था, लेकिन ईआईए-टीआईए ने अपने मानकों की उत्पत्ति की पहचान करने में मदद के लिए आधिकारिक तौर पर आरएस को ईआईए/टीआईए के साथ बदल दिया। ईआईए आधिकारिक तौर पर भंग हो गया है और मानक अब टीआईए द्वारा टीआईए-485 के रूप में बनाए रखा गया है, लेकिन इंजीनियर और एप्लिकेशन गाइड आरएस-485 पदनाम का उपयोग करना जारी रखते हैं। ईआईए आरएस-485 का प्रारंभिक संस्करण अप्रैल 1983 को दिनांकित था। आरएस-485 केवल जनरेटर और रिसीवर की विद्युत विशेषताओं को निर्दिष्ट करता है: भौतिक परत। यह किसी संचार प्रोटोकॉल को निर्दिष्ट या अनुशंसित नहीं करता है; अन्य मानक आरएस-485 लिंक पर संचार के लिए प्रोटोकॉल को परिभाषित करते हैं। मानक संदर्भों की प्रस्तावना दूरसंचार प्रणाली बुलेटिन टीएसबी-89 जिसमें डेटा सिग्नलिंग दर बनाम केबल लंबाई, स्टब लंबाई और कॉन्फ़िगरेशन सहित एप्लिकेशन दिशानिर्देश शामिल हैं।

धारा 4 जनरेटर (ट्रांसमीटर या ड्राइवर), रिसीवर, ट्रांसीवर और सिस्टम की विद्युत विशेषताओं को परिभाषित करती है। इन विशेषताओं में शामिल हैं: एक यूनिट लोड की परिभाषा, वोल्टेज रेंज, ओपन-सर्किट वोल्टेज, थ्रेशोल्ड और क्षणिक सहनशीलता। यह तीन जनरेटर इंटरफ़ेस बिंदुओं (सिग्नल लाइनों) को भी परिभाषित करता है; ए, बी और सी। डेटा ए और बी पर प्रसारित होता है। सी एक ग्राउंड संदर्भ है। यह खंड ए और बी टर्मिनलों के बीच ध्रुवता द्वारा तर्क स्थितियों 1 (बंद) और 0 (चालू) को भी परिभाषित करता है। यदि A, B के संबंध में नकारात्मक है, तो स्थिति बाइनरी 1 है। उलटी ध्रुवता (B के संबंध में A सकारात्मक) बाइनरी 0 है। मानक दो राज्यों के लिए कोई तर्क फ़ंक्शन निर्दिष्ट नहीं करता है।

पूर्ण डुप्लेक्स ऑपरेशन
आरएस-485, आरएस-422 की तरह, चार तारों का उपयोग करके डुप्लेक्स (दूरसंचार) | पूर्ण-डुप्लेक्स बनाया जा सकता है। चूँकि RS-485 एक बहु-बिंदु विनिर्देश है, हालाँकि, यह कई मामलों में आवश्यक या वांछनीय नहीं है। आरएस-485 और आरएस-422 कुछ प्रतिबंधों के साथ परस्पर क्रिया कर सकते हैं।

कन्वर्टर्स, अपराधी ्स और स्टार टोपोलॉजी
निजी कंप्यूटर को दूरस्थ उपकरणों के साथ संचार करने की अनुमति देने के लिए RS-485 और RS-232 के बीच कन्वर्टर उपलब्ध हैं। रिपीटर्स का उपयोग करके बहुत बड़े RS-485 नेटवर्क बनाए जा सकते हैं। टीएसबी-89ए, टीआईए/ईआईए-485-ए के लिए एप्लिकेशन दिशानिर्देश स्टार टोपोलॉजी का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं करते हैं।

अनुप्रयोग
RS-485 सिग्नल का उपयोग कंप्यूटर और स्वचालन प्रणालियों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है। एक कंप्यूटर सिस्टम में, SCSI-2 और SCSI-3 नियंत्रक और डिस्क ड्राइव के बीच डेटा ट्रांसमिशन के लिए भौतिक परत को लागू करने के लिए इस विनिर्देश का उपयोग कर सकते हैं। RS-485 का उपयोग वाणिज्यिक विमान केबिनों के वाहन बस में कम गति वाले डेटा संचार के लिए किया जाता है। इसमें न्यूनतम वायरिंग की आवश्यकता होती है और वजन कम करते हुए, वायरिंग को कई सीटों के बीच साझा किया जा सकता है।

इनका उपयोग प्रोग्रामयोग्य लॉजिक नियंत्रकों और फ़ैक्टरी फ़्लोर पर किया जाता है। RS-485 का उपयोग औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों को लागू करने के लिए उपयोग किए जाने वाले स्वचालन प्रोटोकॉल की अंतर्निहित भौतिक परत के रूप में किया जाता है, जिसमें Modbus और प्रोफिबस के सबसे सामान्य संस्करण शामिल हैं। एक मालिकाना संचार प्रोटोकॉल है जिसका उपयोग एलन-ब्राडली द्वारा अपनी औद्योगिक नियंत्रण इकाइयों में किया जाता है। समर्पित इंटरफ़ेस उपकरणों की एक श्रृंखला का उपयोग करते हुए, यह पीसी और औद्योगिक नियंत्रकों को संचार करने की अनुमति देता है। चूंकि यह विभेदक है, यह मोटरों और वेल्डिंग उपकरणों से विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप का प्रतिरोध करता है।

थिएटर और प्रदर्शन स्थलों में, DMX512 प्रोटोकॉल का उपयोग करके प्रकाश व्यवस्था और अन्य प्रणालियों को नियंत्रित करने के लिए RS-485 नेटवर्क का उपयोग किया जाता है। RS-485 AES3 डिजिटल ऑडियो इंटरकनेक्ट के लिए एक भौतिक परत के रूप में कार्य करता है।

आरएस-485 का उपयोग ऑटोमेशन के निर्माण में भी किया जाता है क्योंकि सरल बस वायरिंग और लंबी केबल लंबाई दूरस्थ उपकरणों को जोड़ने के लिए आदर्श है। इसका उपयोग वीडियो निगरानी प्रणालियों को नियंत्रित करने या सुरक्षा नियंत्रण पैनलों और एक्सेस कंट्रोल कार्ड रीडर जैसे उपकरणों को आपस में जोड़ने के लिए किया जा सकता है।

इसका उपयोग मॉडल रेलवे के लिए डिजिटल कमांड कंट्रोल (डीसीसी) में भी किया जाता है। DCC कमांड स्टेशन का बाहरी इंटरफ़ेस अक्सर RS-485 होता है जिसका उपयोग हाथ से पकड़े जाने वाले नियंत्रकों द्वारा किया जाता है या नेटवर्क वाले पीसी वातावरण में लेआउट को नियंत्रित करने के लिए। इस मामले में 8P8C मॉड्यूलर कनेक्टर का उपयोग किया जाता है।

प्रोटोकॉल
आरएस-485 संचार प्रोटोकॉल को परिभाषित नहीं करता है; महज़ एक विद्युत इंटरफ़ेस। हालाँकि कई एप्लिकेशन RS-485 सिग्नल स्तरों का उपयोग करते हैं, लेकिन डेटा ट्रांसमिशन की गति, प्रारूप और प्रोटोकॉल RS-485 द्वारा निर्दिष्ट नहीं होते हैं। विभिन्न निर्माताओं के समान उपकरणों की अंतरसंचालनीयता अकेले सिग्नल स्तरों के अनुपालन से सुनिश्चित नहीं होती है।

संकेत
RS-485 डिफरेंशियल लाइन में दो सिग्नल होते हैं:
 * ए, जो तर्क 1 के लिए निम्न है और तर्क 0 के लिए उच्च है और,
 * बी, जो तर्क 1 के लिए उच्च है और तर्क 0 के लिए निम्न है।

क्योंकि एक चिह्न (तर्क 1) स्थिति को पारंपरिक रूप से दर्शाया जाता है (उदाहरण के लिए आरएस-232 में) एक नकारात्मक वोल्टेज और स्थान (तर्क 0) के साथ एक सकारात्मक के साथ दर्शाया जाता है, ए को नॉन-इनवर्टिंग सिग्नल माना जा सकता है और बी को नॉन-इनवर्टिंग सिग्नल माना जा सकता है और बी को पलटना आरएस-485 मानक बताता है (संक्षेप में):
 * ऑफ, मार्क या लॉजिक 1 स्थिति के लिए, ड्राइवर का ए टर्मिनल बी टर्मिनल के सापेक्ष नकारात्मक है।
 * ऑन, स्पेस या लॉजिक 0 स्थिति के लिए, ड्राइवर का ए टर्मिनल बी टर्मिनल के सापेक्ष सकारात्मक है।

SN75176 से शुरू होने वाले अधिकांश लोकप्रिय उपकरणों की सत्य सारणी, आउटपुट सिग्नल को उल्टा दिखाती है। यह अधिकांश विभेदक ट्रांसीवर निर्माताओं द्वारा उपयोग किए जाने वाले ए/बी नामकरण के अनुसार है, जिसमें शामिल हैं: ये सभी निर्माता मानक के अर्थ पर सहमत हैं, और उनका अभ्यास व्यापक उपयोग में है। यह समस्या प्रोग्रामयोग्य लॉजिक नियंत्रक अनुप्रयोगों में भी मौजूद है। ए/बी नामकरण का उपयोग करते समय सावधानी बरतनी चाहिए। ए/बी नामकरण को लेकर भ्रम से बचने के लिए अक्सर वैकल्पिक नामकरण का उपयोग किया जाता है:
 * इंटरसिल, जैसा कि ISL4489 ट्रांसीवर के लिए उनकी डेटा शीट में देखा गया है
 * मैक्सिम इंटीग्रेटेड, जैसा कि MAX483 ट्रांसीवर के लिए उनकी डेटा शीट में देखा गया है और नई पीढ़ी के 3.3v माइक्रो नियंत्रक के लिए MAX3485
 * रैखिक प्रौद्योगिकी, जैसा कि LTC2850, LTC2851, LTC2852 के लिए उनकी डेटाशीट में देखा गया है
 * एनालॉग डिवाइस, जैसा कि एडीएम3483, एडीएम3485, एडीएम3488, एडीएम3490, एडीएम3491 के लिए उनकी डेटाशीट में देखा गया है
 * FTDI, जैसा कि USB-RS485-WE-1800-BT के लिए उनकी डेटाशीट में देखा गया है
 * बी के विकल्प के रूप में TX+/RX+ या D+ (चिह्न के लिए उच्च यानी निष्क्रिय)
 * A के विकल्प के रूप में TX−/RX− या D− (चिह्न के लिए कम यानी निष्क्रिय)

आरएस-485 मानक अनुरूप ड्राइवर 54-Ω लोड में न्यूनतम 1.5 वी का अंतर आउटपुट प्रदान करते हैं, जबकि मानक अनुरूप रिसीवर 200 एमवी तक के अंतर इनपुट का पता लगाते हैं। दो मान प्रदान करते हैं केबल में गंभीर सिग्नल गिरावट के तहत भी विश्वसनीय डेटा ट्रांसमिशन के लिए पर्याप्त मार्जिन और कनेक्टर्स. यह मजबूती ही मुख्य कारण है कि आरएस-485 लंबी दूरी के लिए उपयुक्त है शोरगुल वाले वातावरण में नेटवर्किंग। ए और बी कनेक्शन के अलावा, एक वैकल्पिक, तीसरा कनेक्शन मौजूद हो सकता है (टीआईए मानक को उचित संचालन के लिए संतुलित लाइन के साथ सभी सर्किट ग्राउंड के बीच एक सामान्य रिटर्न पथ की उपस्थिति की आवश्यकता होती है) एससी, जी या संदर्भ कहा जाता है, ए और बी वोल्टेज को मापने के लिए रिसीवर द्वारा उपयोग किया जाने वाला सामान्य सिग्नल संदर्भ ग्राउंड। इस कनेक्शन का उपयोग सामान्य-मोड संकेत को सीमित करने के लिए किया जा सकता है जो रिसीवर इनपुट पर प्रभावित हो सकता है। स्वीकार्य सामान्य-मोड वोल्टेज -7 वी से +12 वी की सीमा में है, यानी 0-5 वी सिग्नल रेंज के शीर्ष पर ±7 वी। इस सीमा के भीतर रहने में विफलता के परिणामस्वरूप, सबसे अच्छा, सिग्नल भ्रष्टाचार होगा, और, सबसे खराब, कनेक्टेड डिवाइसों को नुकसान होगा।

इस बात का ध्यान रखा जाना चाहिए कि एससी कनेक्शन, विशेष रूप से लंबे केबल रन पर, असमान आधारों को एक साथ जोड़ने का प्रयास न हो - एससी कनेक्शन में कुछ वर्तमान सीमा जोड़ना बुद्धिमानी है। इमारतों के बीच का ग्राउंड छोटे वोल्टेज से भिन्न हो सकता है, लेकिन बहुत कम प्रतिबाधा के साथ और इसलिए विनाशकारी धाराओं की संभावना - सिग्नल केबल, पीसीबी निशान और ट्रांसीवर डिवाइस को पिघलाने के लिए पर्याप्त है।

RS-485 कोई कनेक्टर या पिनआउट निर्दिष्ट नहीं करता है। सर्किट को पेंच टर्मिनल ों, डी subminiature कनेक्टर्स, या अन्य प्रकार के कनेक्टर्स पर समाप्त किया जा सकता है।

मानक केबल परिरक्षण पर चर्चा नहीं करता है, लेकिन सिग्नल संदर्भ सामान्य और उपकरण केस आधारों को आपस में जोड़ने के पसंदीदा तरीकों पर कुछ सिफारिशें करता है।

तरंगरूप उदाहरण
नीचे दिया गया चित्र अतुल्यकालिक स्टार्ट-स्टॉप  विधि का उपयोग करके डेटा के एक बाइट (0xD3, कम से कम महत्वपूर्ण बिट पहले) के प्रसारण के दौरान RS-485 लाइन के ए (नीला) और बी (लाल) पिन की विद्युत क्षमता को दर्शाता है।



यह भी देखें

 * नेटवर्क बसों की सूची
 * यूएआरटी

बाहरी संबंध

 * - The Standard for sale from the current publisher.
 * – Practical information about implementing RS485
 * – Practical information about implementing RS485
 * – Practical information about implementing RS485