Comunicación RS-422 y RS-485: características y topologías de red

Resumen

El documento explica las normas físicas RS-422 y RS-485 para la transmisión de datos a alta velocidad y larga distancia. Describe su funcionamiento diferencial, los modos Full-Duplex y Half-Duplex, sus límites de velocidad, distancia y número de estaciones. También presenta las principales topologías de red utilizadas en sistemas industriales.

Puntos clave

RS-422 utiliza dos hilos referenciados a masa y obtiene el dato de la diferencia de tensión entre ellos, lo que la hace más inmune al ruido que RS-232.
RS-422 es Full-Duplex y permite velocidades de hasta 10 Mbps y distancias de hasta 1200 metros.
En RS-422 una red admite hasta 32 estaciones de trabajo, mientras que RS-232 trabaja punto a punto.
En RS-422 las estaciones secundarias no se comunican entre sí directamente; deben pasar por la estación primaria.
RS-485 es una versión mejorada de RS-422, multipunto y de transmisión diferencial Half-Duplex.
Las topologías de red industriales descritas son punto a punto, bus, árbol, anillo y estrella.

Ponte a prueba

Norma Física RS-422: Transmisión de Datos a Alta Velocidad y Larga Distancia

La transmisión de datos entre componentes y periféricos utilizando la norma RS-232 con una sola línea de datos se vuelve muy difícil a mayores velocidades y grandes distancias. La solución a este problema es la norma RS-422.

Características de la Norma RS-422

Utiliza dos hilos respecto a masa.
El dato recibido se obtiene de la diferencia de tensiones entre los dos hilos.
Permite mayores distancias de transmisión que la transmisión simple (RS-232).
Es más inmune al ruido eléctrico.
Mientras que la norma RS-232 establece una diferencia de tensión de salida entre el estado activo y no activo de 6 voltios, la norma RS-422 disminuye esta diferencia hasta los 4 voltios, lo que permite una transmisión de datos a mayor velocidad.

Transmisión Diferencial Full-Duplex en RS-422

La norma RS-422 utiliza una transmisión diferencial Full-Duplex, que se caracteriza por:

Utilizar dos hilos referenciados a masa.
El dato se obtiene de la diferencia de la señal entre los dos hilos.
El tipo de transmisión es Full-Duplex, lo que indica que cada equipo puede enviar y recibir de forma simultánea.
Permite velocidades de hasta 10 Mbps y distancias de hasta 1200 metros.
Permite la configuración de una red con un máximo de 32 estaciones de trabajo. Esta es una gran diferencia con respecto a la norma RS-232, que trabaja punto a punto.

Funcionamiento de la Comunicación en RS-422

Se puede deducir lo siguiente:

La estación primaria se comunica directamente con el resto de estaciones, tanto para enviar como para recibir.
Las estaciones secundarias no pueden comunicarse entre sí, ni enviar ni recibir directamente. Para realizar esta operación, deben pasar por la estación primaria.

Norma Física RS-485: Versión Mejorada de RS-422

La norma RS-485 es una versión mejorada de la RS-422. Es una interfaz multipunto que permite la comunicación de hasta 32 equipos en un bus de datos común. También se basa en un sistema diferencial, lo que permite eliminar los posibles ruidos.

Transmisión Diferencial Half-Duplex en RS-485

La transmisión en RS-485 es diferencial Half-Duplex y se caracteriza por:

Utilizar dos hilos referenciados a masa.
El dato se obtiene de la diferencia de la señal eléctrica entre los dos hilos.
El tipo de transmisión es Half-Duplex, lo que indica que cada equipo puede enviar y recibir, pero no de forma simultánea.
Permite la configuración de una red con un máximo de 32 estaciones de trabajo.

Topologías de Redes

La topología de red se refiere al aspecto físico que forman los equipos y el cableado de los mismos. En sistemas industriales, se pueden encontrar las siguientes topologías:

Punto a punto
Bus
Árbol
Anillo
Estrella

Preguntas frecuentes

¿Qué ventaja tiene RS-422 frente a RS-232?

RS-422 permite mayores distancias y velocidades que RS-232 gracias a su transmisión diferencial, que la hace más inmune al ruido eléctrico. Además, admite una red de hasta 32 estaciones, mientras que RS-232 trabaja punto a punto.

¿Cuál es la diferencia entre transmisión Full-Duplex y Half-Duplex?

En Full-Duplex cada equipo puede enviar y recibir de forma simultánea, como ocurre en RS-422. En Half-Duplex un equipo puede enviar o recibir, pero no ambas cosas a la vez, como en RS-485.

¿Qué es la topología de red?

La topología de red es el aspecto físico que forman los equipos y el cableado que los conecta. En sistemas industriales se usan topologías como punto a punto, bus, árbol, anillo y estrella.