RS-232 · RS-422 · RS-485 · 6 COM · 10 COM

Placas-mãe Mini-ITX com várias portas seriais

Escolha uma placa multi-COM com base no modo elétrico, no mapa de dispositivos, nos recursos UART, no isolamento, na disposição dos conectores, na estabilidade dos controladores e nos requisitos de manutenção.

  • 6 COMIntegração direta com vários dispositivos
  • 10 COMMaior densidade de séries
  • RS-485 · 120 ΩReferência comum para a terminação de barramento
Criar o mapa de portas Verificar os meus requisitos de série
Placa-mãe Mini-ITX com várias portas seriais RS-232, RS-422 e RS-485

Mapa de dispositivos por porta

Contar os dispositivos apenas depois de cada canal série ter uma tarefa definida

Uma placa-mãe de 10 COM não é automaticamente melhor do que uma placa de 6 COM. Comece por atribuir a cada dispositivo ligado uma porta, uma norma elétrica, um conector, uma função de protocolo, uma velocidade de transmissão, um requisito de isolamento e uma finalidade de serviço.

Dispositivo ligado à Internet Interface provável Detalhes do porto até à eclusa Falha comum se não for detetada
PLC / Variador RS-232 ou RS-485 Função do protocolo, 2 fios/4 fios, taxa de transmissão, isolamento Modo elétrico incorreto ou controlo de direção incorreto
Barramento de contadores/sensores RS-485 Número de nós, terminação, polarização, ciclo de sondagem Erros intermitentes em cablagens longas do tipo «multidrop»
Leitor / Impressora / GNSS RS-232 TX/RX, RTS/CTS, se necessário, configuração de pinos DTE/DCE O dispositivo liga, mas nunca troca dados
Consola de Serviço Normalmente RS-232 Número COM permanente, conector acessível, comportamento no estado de arranque Alterações na porta de manutenção após uma atualização do sistema operativo ou do hardware

RS-232 · RS-422 · RS-485

A norma elétrica determina a topologia antes do software o fazer

Interface Referência elétrica / topológica Melhor utilização Detalhes da placa a verificar
RS-232 / TIA-232 De extremidade única · ponto a ponto Terminais de serviço, scanners, modems, impressoras, controladores antigos Mapeamento DTE/DCE, linhas de handshake, disposição dos pinos do conector DB9/conector de cabeçalho
RS-422 / TIA-422 Diferencial · normalmente full-duplex Ligações ponto a ponto mais longas ou com um emissor e vários recetores Roteamento do par TX/RX, terminação, número de recetores, ligação à terra
RS-485 / TIA-485 Diferencial · multiponto · 2 fios ou 4 fios PLCs, contadores, sensores, variadores e barramentos de dispositivos de campo Controlo de direção, terminação, polarização, isolamento, carga nos nós

Engenharia do barramento RS-485

A terminação, a carga nos nós e a topologia dos cabos determinam se o barramento é estável

O RS-485 é normalmente a razão pela qual os sistemas industriais necessitam de várias portas seriais, mas a placa-mãe não consegue compensar um barramento de campo de fraca qualidade.

Artigo de design Referência Como utilizar
Rescisão 120 Ω é um valor nominal comum de referência para pares trançados Termine as extremidades físicas do barramento quando necessário; não coloque 120 Ω em cada nó
Carregamento do nó Referência clássica da norma TIA-485: 32 cargas unitárias Os transceptores modernos de carga fracionária podem permitir um maior número de nós; o cálculo deve basear-se nos dispositivos efetivos
Distância 1200 m é um valor de referência comum para a taxa de transmissão reduzida Não considere isto como uma garantia da placa; a taxa de transmissão, o cabo e a topologia determinam a distância útil
2 fios, meio-duplex Um par diferencial Confirmar a direção de transmissão automática ou controlada por software e o tempo de inversão
4 fios, full-duplex Pares separados de TX e RX Utilizar apenas quando o dispositivo remoto e a arquitetura do protocolo exigirem percursos separados

UART · BIOS · Enumeração COM

A numeração estável de COM é um requisito de produção, não uma conveniência do Windows

O software industrial espera frequentemente números COM específicos. A alteração do controlador UART, da ponte PCIe, do ID do dispositivo USB-para-serial, da configuração da BIOS ou do pacote de controladores pode alterar a enumeração, mesmo quando os conectores externos parecem idênticos.

Identidade do responsável pelo tratamento

Bloqueie os IDs do UART ou do dispositivo de ponte e verifique se os canais seriais são nativos, ligados via PCIe ou ligados via USB internamente.

Estado da BIOS

Congelar as definições de ativação/desativação da porta serial, a mudança de modo, os recursos legados, quando aplicável, e a revisão do BIOS de produção.

Driver para Windows / Linux

Registe o pacote de controladores validado ou o suporte do kernel, o comportamento de reconexão, o comportamento de suspensão/retoma e a linha de base da imagem de recuperação.

Atribuição de portas à aplicação

Utilize um mapa de portas documentado para que as atribuições do PLC, do leitor, do medidor e da consola de serviço se mantenham mesmo após a substituição da placa e a manutenção do sistema operativo.

Isolamento · Ligação à terra · CEM

Adicione isolamento nos locais onde o potencial de terra ou o ruído de campo representam um risco real

O isolamento é mais útil quando os equipamentos remotos se encontram em potenciais de terra diferentes, quando há cabos longos a sair do invólucro ou quando os equipamentos de comutação introduzem ruído em modo comum. Deve ser especificado por canal, não se devendo partir do pressuposto de que o termo “industrial” o implica.”

Risco Verificação do projeto Referência do teste
Operador / Conector ESD Exposição do conector, rede de proteção, caminho de retorno do chassi Referência para o ensaio ESD da norma IEC 61000-4-2
Ruído de comutação rápida Acoplamento, blindagem, filtragem e ligação à terra de cabos de campo Referência para o ensaio EFT/burst da norma IEC 61000-4-4
Pico de tensão em cabos longos Nível de proteção, caminho de terra, isolador e tensão no transceptor Referência ao ensaio de sobretensão da norma IEC 61000-4-5, quando aplicável

Conector · Cablagem · Facilidade de manutenção

Dez portas COM só são úteis se o técnico as conseguir identificar e aceder

DB9

É adequado para assistência no terreno e apresenta disposições de pinos em série familiares, mas ocupa rapidamente espaço no painel num invólucro compacto.

Cabeçalho interno / IDC

Melhora a densidade dos conectores, mas transfere a precisão da disposição dos pinos, o alívio de tensão e a identificação de serviço para o chicote de cabos.

Bloco de terminais

Útil para a instalação de cablagem de campo RS-422/485, em que os instaladores necessitam de acesso direto aos pares diferenciais e às referências de terra.

Etiquetas de porto

Correlacione as etiquetas físicas com o mapa COM publicado. “COM1–COM10” deve corresponder aos mesmos canais na BIOS, na imagem do sistema operativo, no esquema do chicote de cabos e no manual de manutenção.

Placas de arranque 6-COM · 10-COM

Escolha o menor número de séries que abranja os dispositivos ativos e a reserva de serviço

Tabuleiro inicial Utilize-o quando Confirmar antes da publicação
Mini-ITX industrial com 6 portas COM RS-485 O mapa de dispositivos de produção é coberto por até seis canais diretos Modo por porta, isolamento, terminação, disposição dos pinos, controlador e numeração COM
10-COM Mini-ITX Industrial São necessários entre sete e dez canais ativos/de serviço, sem adaptadores externos Recursos do controlador, disposição do chicote de cabos, modo por porta, BIOS, controlador e acesso ao invólucro

Análise da porta série

Envie o mapa de portas, não basta dizer apenas “Preciso do COM 8”

Indique o número de dispositivos, o modo RS-232/422/485 por canal, a taxa de transmissão, o comprimento do cabo, o isolamento, o conector, o protocolo, o sistema operativo, a caixa de proteção, a quantidade e o objetivo de ciclo de vida.

Enviar requisitos relativos à porta série

FAQ

Perguntas frequentes sobre placas Mini-ITX com várias portas seriais

Quantos dispositivos pode suportar um barramento RS-485?

A carga clássica TIA-485 utiliza 32 unidades de carga. Os transceptores com carga fracionária podem suportar mais, mas o cálculo deve ser feito com base nos dispositivos reais, na terminação e na margem de sinal.

Todos os nós RS-485 devem utilizar um resistor de 120 Ω?

O n.º 120 Ω é uma referência comum para cabos e terminações. Normalmente, as terminações devem ser colocadas nas extremidades físicas do barramento, e não em cada nó.

É possível alternar entre os modos RS-232, RS-422 e RS-485 numa única porta COM?

Apenas se a placa lançada incluir os transceptores e o método de comutação necessários. Confirme o modo suportado, o estado de arranque, o controlo por jumper/BIOS, a disposição dos pinos e o comportamento do controlador para essa porta.

Quando vale a pena especificar o isolamento da porta série?

Utilize-o quando os dispositivos de campo tiverem potenciais de terra diferentes, quando houver cabos longos a sair do invólucro ou quando a instalação apresentar ruído elétrico significativo. Defina quais os canais que necessitam de isolamento e qual o nível de validação aplicável.

Explorar a engenharia prática para sistemas incorporados Multi-COM

Quer esteja a ligar sensores de visão em equipamentos antigos ou a coordenar matrizes PLC através de MODBUS, o nosso conteúdo editorial foi criado para ajudar os integradores de sistemas e as equipas de produtos a implementarem com confiança.