RS485

Normalerweise kommunizieren die Controller im Schwarm über WLAN. Mit dem ftSwarmRS gibt es zusätzich die Möglichkeit kabelgebunden über RS485 zu kommunizieren. Dies hat auf Conventions & Messen den Vorteil nicht mit vorhandenen WLANs in Klonflikt zu kommen. Entwickelt wurde das Feature für das ftSeilbahn-Projekt auf der BUGA23 in Mannheim.

Im Konfigurationsmenü kann zwischen der RS485- und WLAN-Übertragung umgeschaltet werden.

Grundlagen RS485

RS485 ist eine in Mess- und Regeltechnik weit verbreitete serielle Schnittstelle. Ihr Vorteil liegt in hohen Übertragungsraten mit relativ einfachen Kabeln mit bis zu 100m Länge. Die RS485 Spezifikation beschreibt nur die Hardware - zusätzlich gibt verschiedene Protokolle die RS485-Hardware benutzen. Der ftSwarm nutzt das gleiche interne Protokoll wie bei der WLAN-Variante.

Klassische Schnittstellen wie I²C oder SPI definieren die Bits über die anliegende Spannung. Diese ist jedoch sehr störanfällig, dass z.B. beim I²C-Bus nur niedrige Übertragungsgeschwindigkeiten oder bei SPI nur kurze Kabelwege möglich sind. Die RS485-Schnittstelle codiert deshalb die Bits über die Fließrichtung des Stromes. Dies ist weniger störanfällig; werden verdillte Kabel verwendet so werden sogar induzierte Störungen durch Motoren ausgelöscht.

Da nur die Stromrichtung relevant ist, werden bei der RS485-Schnittstelle nur zwei Kabel (RS284A und RS485B) benötigt. “GND” oder “-“ gibt es nicht. Damit dies funktioniert, kann immer nur ein Controller gleichzeitig senden, alle anderen Controller empfangen nur Daten und schalten solange ihren Sendebaustein ab.

Die RS485-Schnittstelle am ftSwarm verkabeln

Die RS485-Schnittstelle muss immer als Bus verkabelt werden. Das bedeutet dass alle Controller in eine Reihe geschaltet werden:

Immer zwei benachbarte Controller werden 1:1 verbunden (im Bild über das rote und das grüne Kabel dargestellt). Zur leichteren Verkabelung gibt es an jedem ftSwarmRS die beiden RS485-Anschlüsse doppelt, so dass keine Klemme doppelt belegt werden muss. Achtung: Das grün dargestellte Kabel ist kein fischertechnik “green”-Anschluss und darf nicht mit anderen “green”-Anschüssen verbunden werden.

Für kurze Strecken kann normale fischertechnik Litze verwendet werden. Ist die Gesamtkabellänge >10m, so müssen gedrillte Kabel verwendet werden.

Am ersten und am letzten Controller in der Reihe muss der RS485-Jumper (blau dargestellt) gesetzt werden. Dies aktiviert den Abschlußwiderstand, der die Datenqualität nochmals verbessert.