В продолжение темы и рассмотрения альтернативы с просто прикидкой везде RS485 образовались вопросы, прошу подсказать:
Есть правило, что UTP нужно располагать в 10-15 см от силовых кабелей, но можно ли располагать 2 UTP в одной штробе? Ну т.е. мы подключаем выключатель при помощи Двухканальный модуль реле WB-MRM2-mini v.2 — Wiren Board, в 1 штробе укладывается UTP к выключателю и от него.
При использовании F/UTP написано, что экран нужно заземлять. Уточните пжл как это делается? Ведь это не классический интернет-кабель, где просто цепляется металлическая коронка на одном из концов. Здесь как я понимаю, на концах будут НШВИ или даже просто прямое подключение к реле?
Второстепенный вопрос: заземление F/UTP должно быть выполнено например, только в щите или оно также должно выполняться после каждого продления? Т.е. Щит (земля) → вход в реле в подразетнике → выход реле в подразетнике (земля) → и т.д
Простите, не совсем понимаю как именно, ведь на конце в данном случае будет НШВИ, а не металлический RJ45. Хотелось бы понять сам способ. Спасибо.
В связи с чем вообще возник данный вопрос, допустим мы заземлили экран в щите и тянем кабель к 1 устройству, кабель разрезается и заземление экрана таким образом нарушается и действует только от щита до 1 устройства. Экраны следующей части кабеля, от 1 устройства ко 2 устройству, между собой напрямую не контактируют - следовательно заземление не продолжается дальше по ветке. Отсюда возник первоначальный вопрос или я не понимаю как распространяется заземление экрана по проводу.
Вопрос по заземлению экрана витой пары для меня по-прежнему остаётся открытым. Везде написано, что
Если используется экранированный кабель, то экран заземлить в одной точке (неважно в какой)
но нигде не указано как именно это выполняется. Прошу подсказать начинающему пользователю.
Также возник вопрос, я правильно понимаю, что многопроволочный FTP кабель представленный на рисунке ниже будет не способен обеспечить постоянную работу шины RS-485 на которой будет 10 шт Модуль реле 2-канальный WB-MRM2-mini v.2 - Wiren Board и 4 шт Настенный комбинированный датчик WB-MSW v.4 - Wiren Board общей протяжённостью линии 100 метров? (таких линий будет 2). Для питания ожидается применение блока питания на 24В, которые сейчас предлагаются при приобретении контроллера.
Сечение данного кабеля, если я правильно рассчитал, 0.14, в примере представленном в RS-485:Физическое подключение — Wiren Board по факту используется кабель с сечение 0.22, но более слабым блоком питания.
Мне не удаётся найти других FTP кабелей (экранированных) по вменяемой цене с сечение 0.35, иначе проще отказаться от мени реле в сторону полноценной реле и переделывания силовой части проводки.
По картинке не понимаю, что за диаметр 0,16 такой - обычно 0,52. А как рассчитывали сечение, покажите, пожалуйста.
Потом, убедившись, что верное сечение, покажите расчёт падения напряжения.
По заземлению, у меня нет опыта, но я бы в местах разрыва дренажный проводник соединила бы через клеммник, например. Уточню у коллег, как это правильно делается.
Поясню - судя по 0.16х7 тут указано, что провод (“жила”) состоит из 7 медных проводников диаметром по 0.16 мм каждый (многожильный кабель, т.е. не моножила).
жила - D=0.16 мм => 0,02 кв.мм.
Суммарное сечение (токопроводящая площадь) провода => 7 х 0.02 = 0.14 кв.мм.
Моножильный UTP категории 5e, обычно это AWG 24 (диаметр жилы 0.51 мм, соответственно, площадь поперечного сечение этой жилы = 0.204 кв.мм)
В данном случае, суда по картинке, у “многожилки” токопроводящее сечение меньше чем у “стандартной” моножилки UTP 5e
Это “многопроволочный” кабель, но есть и другая его модель однопроволочная, у неё как раз диаметр будет 0.52, а сечение получается около 0.2 мм2
В данном случае:
0.16 - это диаметр одной “проволки” в нём,
7 - это количество “проволок” в одной жиле.
Для расчёта использовал калькулятор. В нём же пересчитывал кабели которые приводились в статье для примера, значения совпадали с паспортом кабеля.
Расчёт падения напряжения у меня сразу завершается ошибкой или становится отрицательным, т.к. при Блоке питания на 24В, нагрузка в одной линии от мини-реле 2.5 * 10шт = 25Вт и от датчиков 0.5 * 4 = 2Вт, что в итоге 27Вт. т.е. дальнейший расчёт становится бессмысленным т.к. ток выходит выше 1.
Отсюда получается, что подключить к линии больше 9 мини-реле в принципе невозможно, а для подключения даже 9 требуется мощный кабель, чтобы потери были минимальными.
При этом, если я правильно понимаю, приведённый капель должен без проблем справится с подключением Настенный комбинированный датчик WB-MSW v.4 - Wiren Board в количестве даже 10 шт, т.к. они все вместе создадут нагрузку (0,5 * 5) + (1,6 * 5) = 13 вт (допустим 5 датчиков просто работают, а ещё 5 измеряют уровень CO2 одновременно) и даже с учётом его небольшого сечения напряжение на линии в этот момент останется выше необходимых 9В.
Что касается соединения экранов - то коллега права, вы должны обеспечить электрический контакт между экранами сегментов сети RS-485. Как это делают на практике - не совсем к нам вопрос, поскольку мы монтажом кабельных сетей не занимаемся. Вы можете задать вопрос в нашу ТГ группу: Telegram: Contact @wirenboard
Отдельный вопрос - нужен ли вам экранированный кабель. Если вы точно не знаете, зачем он вам нужен, то, скорее всего, он вам не нужен .
Если речь идет о квартире, и параллельно кабелю RS-485 вы не собираетесь прокладывать многие метры кабелей от диммеров к RGB лентам, то экран вам не нужен.
Про питание по интерфейсному кабелю. Сам подход “пусть на кабеле падает большое напряжение, у меня есть запас в 24-9=15В” неверен. Скачки на линии питания при включении/отключении реле неизбежно будут приводить к сбоям связи. Насколько они будут вам мешать, точно сказать сложно. Лучше просто так не делать. Я считаю разумным падение напряжения в пределах 10% от номинала БП и выбираю сечение с запасом. Если витой пары с подходящим сечением вы купить не можете, для питания проложите отдельный обычный кабель/провода нужного сечения, прямо в той же штрабе.
Ток распространяется по поверхности проводника. Поэтому при многопроволочной жиле та же плотность тока может быть достигнута при меньшем суммарном сечении проводников. Поэтому суммировать площади отдельных проволочек не нужно. Смотрите либо на номинальный диаметр жилы, либо (что лучше) на значение погонного сопротивления постоянному току, которое заявляет производитель кабеля. Тем более что длина проводника в витой паре ощутимо больше длины кабеля - как вы ее определите?
Небольшое уточнение…
Для постоянного тока (в контексте данной темы речь идет именно о постоянном токе) это не верное утверждение.
Данное утверждение распространятся только на переменный ток и “ширина токопроводящего кольца” (распределение плотности тока по сечению проводника уменьшается от поверхности проводника в его глубь по экспоненте) по которой протекает ток зависит от его частоты.
Подробности для любознательных / пример под спойлером
Спойлер
Термин “токопроводящее кольцо” я взял в кавычки, поскольку это “жаргон” и явных границ это кольцо не имеет. Точнее, внешняя граница определена однозначно, а внутренней называют толщину скин-слоя, при этом материал проводит ток везде, даже в своем центре, но этот ток имеет малую плотность.
Это явление - противо-ЭДС или так называемый скин-эффект. Для частоты 50 Гц и медного проводника составляет 9.34 мм (это “глубина” проводника на которой плотность тока уменьшается в e раз). Т.е. для проводника из меди диаметром 18.7 мм плотность тока в самом центре проводника будет в e раз (e =2,718 - это постоянная Эйлера, основание натурального логарифма) чем на его поверхности.
Поэтому даже для наших “бытовых” частот (50 Гц) и применений (круглый медный проводник с диаметром , допустим 3.6 мм => 10 квадратных мм, что для “бытовых” применений почти предел) скин-эффектом можно пренебрегать.
Для частоты 1 МГц - “глубина проникновения / ширина кольца” составляет уже 0.067 мм. И это действительно важно знать и учитывать. Здесь уже безусловно работает “поверхностный” эффект и большие токи на таких частотах так просто уже не передать.
Но в большинстве случаев “нас спасает” тот факт, что на таких частотах мы передаем крайне слаботочные “сигналы”.
Но для постоянного тока (питание датчиков происходит исключительно постоянным током) такого эффекта нет.
Для постоянного тока “суммирование сечений отдельных проводников” работает полноценно (т.е. применимо простое математическое сложение и работает Закон Ома в интепритации I=U/R, при работе на переменном токе Закон Ома также применим, но уже в виде I=U/Z ).
В остальном я полностью согласен с рекомендаций - “не стоит экспериментировать со здоровьем”. Потом вам будет, скорее всего, и сложнее и дороже переделывать , чем сделать более правильно на начальном этапе (этапе проектирования/ремонта).
Даже если вам удастся обеспечить (а по расчету это вроде как проходит) работу реле в режиме покоя/удержания (вы производили расчет на импульсный/пиковый ток, что в целом верно, и по импульсному потреблению вы не проходите), то гарантировать нормальную (без сбоев) работу реле вам никто не сможет.
В энергетике есть еще такой параметр (термин) - КОИ (коэффицент одновременного использования (какова вероятность того, что все устройства ОДНОВРЕМЕННО начнут потреблять свою номинальную/пиковую мощность). Он тоже вносит вероятностный фактор и можно “успокоить совесть” опираясь на КОИ =0.3 (ну любят такую цифру, а иногда даже и 0.1), но все это рано или поздно обернется сбоями и нестабильностью. Поэтому такое вряд ли стоит рекомендовать к практическому применению…
Как еще один вариант - рассмотрите распределенные источники питания (несколько маломощных (например, в подрозетник) источников для небольших групп датчиков/реле) или в самом крайнем случае - бустерную подпитку у датчиков (звучит “заумно”, но это просто электролитические емкости, которые будут “отдавать большой импульсный ток” датчику в короткий интервал времени)
Речь о частном доме, параллельно возможно и нет, но этому кабелю придётся пересекать многочисленные силовые провода по несколько раз и близко с ними контактировать в подразетниках, если всё-таки использование мини-реле в необходимом мне количестве возможно.
Объясните пожалуйста на “популярном” языке, в моём примере возможно ли на 2 линии RS-485 по 100 метров посадить по 10 мини-реле и 4 датчика или это всё-таки невозможно, т.к. у них слишком большое потребление?
Как выбрать кабель для RS-485? Добиться потерь в 10% играясь в калькуляторе практически не реально, либо я не умею им пользоваться. Я ранее понял, что в частном доме лучше всего использовать экранированный кабель, но 200м экранированной витой пары с сечением всего лишь 0.22 (D = 0.6) стоят как 600м новой проводки ВВГнг. Отсюда и основной вопрос, который прошу помочь мне решить, есть дано:
Линия RS-485 в виде витой пары, которая демонстрировалась на рисунке ранее (2 пары, 4 жилы, сами жилы 0,16*7);
Также на эту линию требуется подключить 4 шт датчик WB-MSW некоторые из которых будут с датчиком CO2;
Запитка шины от того же БП, что запитан контроллер;
Итого таких линий будет 2, с одинаковым наполнением;
Данный кабель может справится с этой задачей или нет? Справиться ли с этим неэкранированный Кабель WB-CABLE v.1 2х2х0.35 мм кв. - Wiren Board ? (по моим расчётам ответ тоже нет + постоянный помехи и наводки). Быть может где-то есть схема/проект с реализацией похожей задачей, готов с ней ознакомится. Прошу объяснить на популярном языке. Спасибо.
Смотрите либо на номинальный диаметр жилы, либо (что лучше) на значение погонного сопротивления постоянному току, которое заявляет производитель кабеля.
Если хотите гарантированно работающую схему, то ответ “нет”.
Вопрос - как у вас подключаются датчики и реле - кабель 100 метров и в конце его “гроздь” датчиков или это все же что-то типа - 10 метров кабеля, датчик, 10 метров кабеля-датчик…
Во втором случае падение напряжения будет рассчитываться иначе.
Если у вас безысходная ситуация (либо так, либо никак по другому), то можно поискать варианты решения вашей задачи, но вероятность “нормальной” работы цепочки будет все равно ниже
Безусловно. Как и рекомендации по поводу “номинальной” потери (просадке) питания в шине.
Мало того, часто бывает сложно понять и поймать причину сбоя, если это “импульсные потребления/нагрузки” вызывающие на единицы миллисекунд “провалы” по питанию, которые в сою очередь вызывают сбои у “соседних” устройств…
Хорошее/правильное питание - залог здоровья (и в медицине и в электротехнике)
Давайте на пальцах. Релейный модуль потребляет 0.5 Вт при включенных реле и 2 Вт в момент включения. Группа из 10 реле в максимуме будет потреблять 9*0.5+2=6.5 Вт (синхронное включение всех реле исключено).
Датчик в пике потребляет 1.6 Вт, при передаче ИК импульсов - 4 Вт. Группа из 4 датчиков потребит 3*1.6+4=8.8 Вт. В сумме 15.3 Вт. Ток, соответственно, 15.3/24=0.64А.
Погонное сопротивление нашего кабеля 58.3 Ом/км. Проводник в 200 м (туда+обратно) будет обладать сопротивлением в 58.3*0.2=12 Ом. Падение напряжения на нем при расчетном токе будет 0.64*12=7.7В.
Это никуда не годится.
Поправлю (вы явно опечатались)
при напряжении 24 вольта и мощности 15,3 Ватта, ток будет 0.64 Ампера (не 1.6 А, а на один ампер меньше)
24V х 0.64A = 15.3W
0.64 А х 12 Ом = 7.68 Вольт
Таким образом, падение напряжение на линии в 100 метров (два раза по 100) будет около 8 вольт.
24 - 8 = 16 вольт останется “на конце линии” . Что в целом еще “худо бедно” но будет работать
.
составляет 9.34 мм (это “глубина” проводника на которой плотность тока уменьшается в e раз). Т.е. для проводника из меди диаметром 18.7 мм плотность тока в самом центре проводника будет в e раз (e =2,718 - это постоянная Эйлера, основание натурального логарифма) чем на его поверхности.