RS-232, RS-422 hay RS-485 — chọn đúng cổng COM

Ba chuẩn này cùng dùng đầu cắm DB9 chín chân, nhìn hệt nhau. Nhưng cắm nhầm thì không chạy, và tệ hơn là có trường hợp chạy chập chờn — khó tìm ra hơn nhiều so với không chạy hẳn.

Khác nhau ở đâu

	RS-232	RS-422	RS-485
Số thiết bị	1 ↔ 1	1 phát, 10 nhận	tới 32 thiết bị chung một dây
Khoảng cách	~15 m	~1.200 m	~1.200 m
Chiều truyền	hai chiều đồng thời	hai chiều đồng thời	hai chiều luân phiên
Kháng nhiễu	kém	tốt	tốt
Số dây tín hiệu	2 + mass	4	2

Chọn theo tình huống

Dùng RS-232 khi

Đúng hai thiết bị đặt gần nhau, nối với nhau bằng một sợi cáp duy nhất. Không có thiết bị thứ ba nào trong hình. — Một sợi, hai đầu, hết. Dây ngắn vì RS-232 không đi xa được.

Nối một thiết bị, khoảng cách ngắn, trong tủ hoặc cùng bàn máy. Ví dụ: đầu đọc mã vạch, cân điện tử, modem, màn hình HMI cũ. Đơn giản nhất, nhưng đừng kéo dài quá 10–15 mét và đừng đi song song với dây động lực.

Dùng RS-485 khi

Một đường trục dài chạy ngang, năm thiết bị mắc vào trục bằng những nhánh ngắn. Hai đầu trục, mỗi đầu có một khối điện trở đầu cuối. — Một đường trục, nhiều thiết bị mắc dọc theo. Hai đầu trục phải có điện trở — cả hai, không phải một.

Nối nhiều thiết bị trên cùng một đường dây, hoặc đi xa. Đây là chuẩn phổ biến nhất trong tự động hoá: biến tần, đồng hồ điện, cảm biến, PLC — hầu hết chạy Modbus RTU qua RS-485. Các thiết bị mắc nối tiếp trên một cặp dây xoắn, mỗi thiết bị một địa chỉ.

Dùng RS-422 khi

Một thiết bị lớn bên trái phát tín hiệu, đường dây rẽ thành bốn nhánh tới bốn thiết bị nhỏ bên phải. Mũi tên trên mọi nhánh đều chỉ một chiều từ trái sang phải. — Một máy phát, nhiều máy nhận cùng lúc. Chiều truyền cố định, không đảo vai như RS-485.

Ít gặp hơn. Cần một máy phát tới nhiều máy nhận đồng thời và cần truyền hai chiều cùng lúc. Một số thiết bị đo lường và máy công cụ đời cũ dùng chuẩn này.

Ba lỗi hay gặp khi đấu RS-485

Đảo A/B. Không cháy gì nhưng không có dữ liệu. Đảo lại hai dây là xong — luôn thử điều này trước khi nghi thiết bị hỏng.
Quên điện trở đầu cuối. Đường dây dài cần điện trở 120Ω ở hai đầu đường trục. Thiếu thì tín hiệu dội, biểu hiện là lỗi lác đác khi tốc độ cao hoặc dây dài — chạy được nhưng thỉnh thoảng mất gói.
Không nối mass tham chiếu. Hai thiết bị ở hai tủ khác nhau có thể chênh điện thế đất. Thiếu dây mass chung thì mạch thu bị lệch mức và đọc sai.

Hai thiết bị nối nhau bằng hai sợi dây, nhưng hai sợi bắt chéo nhau đúng một lần ở giữa. Chỗ bắt chéo được khoanh tròn. Cả hai thiết bị đều còn nguyên vẹn. — Đảo A/B — không cháy gì, chỉ là không có dữ liệu.

Đường trục có ba thiết bị. Đầu trái có khối điện trở đầu cuối, đầu phải trống không, và từ đầu trống đó tín hiệu dội ngược trở lại. — Thiếu điện trở một đầu — tín hiệu dội ngược, mất gói lác đác.

Hai tủ điện đứng cách nhau, mỗi tủ một thiết bị, có cặp dây tín hiệu nối qua. Ký hiệu tiếp đất dưới hai tủ nằm ở hai độ cao khác nhau và không có dây nào nối chúng với nhau. — Hai tủ, hai mức đất khác nhau, không có dây mass chung.

Cách ly quang — khi nào cần

Máy tính bên trái, thiết bị hiện trường bên phải, giữa hai bên là một vách chắn dựng đứng. Đường tín hiệu dừng lại ở vách và một đường riêng chạy tiếp phía bên kia — hai đường không chạm nhau. Một xung điện chạy từ phía thiết bị tới vách thì dừng hẳn. — Vách cách ly cắt đứt đường điện giữa hai bên. Tín hiệu vẫn qua, xung điện thì không.

Cổng COM có cách ly quang (isolated) tách hoàn toàn về điện giữa máy tính và thiết bị bên ngoài. Nên có khi:

Dây chạy giữa hai tủ, hai toà nhà, hoặc ra ngoài trời
Gần biến tần, máy hàn, động cơ lớn — nguồn nhiễu mạnh
Hệ thống từng có sự cố cháy cổng COM

Cách ly thường ghi kèm mức chịu đựng, ví dụ 2.500 VDC. Máy không có sẵn thì mua bộ cách ly rời gắn ngoài, nhưng có sẵn trên máy vẫn gọn và bền hơn.

Máy công nghiệp cho chọn chế độ

Phần lớn máy tính công nghiệp ghi cổng COM dạng RS-232/422/485 — nghĩa là một cổng chạy được cả ba, chọn chế độ bằng BIOS hoặc phần mềm. Tiện, nhưng nhớ hai điều: mỗi cổng chỉ chạy một chế độ tại một thời điểm, và phải đặt đúng chế độ trước khi đấu dây.