Estándar de comunicaciones RS422 y RS485

Los estándar RS422 y RS485, surgieron por la necesidad de aumentar las prestaciones del estándar RS232 en aspectos como la velocidad de transmisión, inmunidad al ruido, longitud de conexión, y conexiones multipunto. Ambos tienen como su principal característica el trabajar con señales digitales de voltaje diferencial, evitando así problemas de referencia de niveles respecto a una tierra que a veces puede variar entre dispositivos, produciendo errores. Esto requiere el empleo de dos líneas (cables) para cada señal, generalmente un par trenzado. Si llamamos a una línea A y otra B, se tomará que se ha recibido un nivel bajo si A es mayor que B, y nivel alto si A es menor que B, siempre y cuando esta diferencia supere un cierto umbral (típicamente 200 mV). De este modo, dado que la mayoría del ruido se induce por igual en ambas líneas (ruido en modo común), éste queda compensado a la hora de realizar la diferencia entre ambos y no produce alteraciones. Habitualmente, un emisor que quiere transmitir genera una diferencia de tensión de 2 a 5 voltios entre las líneas.

A pesar de la aparición de múltiples sistemas de transmisión, RS422/485 sigue siendo uno de los más empleados en comunicaciones industriales debido a su robustez y sencillez en la instalación. La amplia difusión de estos estándares se debe en gran parte a su libertad absoluta en cuanto al protocolo de transmisión, ya que se limitan a especificar las características eléctricas de la línea así como las limitaciones que se imponen. Esto ha permitido que sobre el mismo medio físico, dependiendo del fabricante, se puedan encontrar multitud de protocolos diferentes. Incluso protocolos recientes como Profibus emplean este medio de transmisión en numerosas aplicaciones.

RS422 y RS485 poseen características muy similares en los aspectos de definición de líneas control y datos, pero la principal diferencia reside en que RS485 proporciona un mayor nivel de funcionalidad ya que en RS422 sólo es posible una comunicación multipunto de modo que sólo puede existir un emisor y hasta 10 receptores. En cambio, RS485 permite hasta 32 nodos en la misma red ( actualmente, debido a la mejora de la circuitería electrónica, se llegan a admitir hasta 255 nodos), siendo posible que todos ellos ejerzan como iniciadores de la transmisión hacia el resto, es decir, tiene capacidad multimaestro. Estas capacidades añadidas que incorpora RS485 obligan a introducir elementos de gestión de la red, pues es posible la existencia de colisiones entre varios nodos, y a nivel hardware, es necesario añadir elementos triestado para disponer de alta impedancia en los nodos (en RS422 los nodos siempre están activos).

Junto con RS422, existe otro estándar denominado RS423, con idénticas especificaciones eléctricas, pero empleando una conexión no balanceada. RS422 es la extensión directa de la conexión RS232, por ello, su estructura sólo admite que en cada línea (una línea está constituida por un par trenzado) exista un emisor y varios receptores. Actualmente, el nombre del estándar RS422 es EIA/TIA 422-B (también lo describe el estándar ITU-T v11), y para RS485, EIA/TIA 485-A (también definido en el estándar ISO 8482).

Para una correcta adaptación, es necesario disponer de una terminación de las líneas de transmisión (típicamente, 100 a 120 ohmios). La velocidad máxima de transmisión depende de la longitud de la línea, a mayor longitud, menor velocidad de transmisión. En general, todos los elementos hardware que cumplen el estándar RS485 son compatibles con sistemas basados en RS422, en cambio, no es posible incluir elementos RS422 en instalaciones RS485, ya que existirán problemas de funcionamiento. Dado que RS485 es el bus más genérico y gran parte de su descripción es aplicable a RS422, vamos a describirlo un poco más en detalle.