Quien quiere conectar una tablet rugerizada o un portátil rugerizado a instrumentos de medida o a reguladores de accionamientos suele encontrar en la ficha técnica del equipo solo un puerto serie RS-232. La instalación del otro lado exige, sin embargo, RS-485 o RS-422. Los tres nombres designan normas eléctricas, no conectores ni protocolos. Este artículo compara RS-485 y RS-422, indica alcance, cableado y terminación y muestra qué equipos de la gama RobustBook tienen una interfaz de este tipo según sus fichas técnicas. Son cuatro, todos de RuggON. Cualquier otro equipo necesita un adaptador. Los valores de la norma proceden de notas de aplicación de Texas Instruments, los valores de los equipos de las fichas técnicas.
RS-485 y RS-422 se llaman oficialmente TIA/EIA-485 y TIA/EIA-422. Ambas normas describen únicamente las características eléctricas de emisores y receptores. La señal viaja como diferencia de tensión por dos líneas, no respecto a una masa común. Los conectores y la asignación de pines no están regulados, ni tampoco un protocolo. Como ejemplo de protocolo superpuesto, Texas Instruments cita la norma china DL/T645 para contadores de energía, que prescribe RS-485 como capa física.
La diferencia está en el número de participantes. Según RS-422, un equipo emite a un máximo de diez receptores. RS-485 permite varios emisores en el mismo par, pero solo uno a la vez, y hasta 32 cargas unitarias en el bus. Una carga unitaria corresponde a una carga de unos 12 kΩ. Los circuitos de bajo consumo ocupan solo una octava parte, de modo que pueden conectarse hasta 256 participantes. Los circuitos RS-485 también funcionan en redes RS-422, al revés no.
Que cuente la diferencia tiene una ventaja práctica. En un par trenzado, las interferencias externas se acoplan por igual en ambas líneas. El receptor forma la diferencia y suprime esa parte. Ambas normas exigen que el receptor conmute con seguridad a partir de ±200 mV de tensión diferencial. En el rango de modo común, RS-485 es más generoso: va de -7 V a +12 V, mientras que RS-422 tiene ±7 V.
La tabla contrapone las tres normas con los valores de las notas de Texas Instruments. RS-232 aparece solo como columna de comparación. La conexión y la resolución de problemas en RS-232 se tratan en el artículo RS-232 en la práctica: conexión, distribución de pines, resolución de problemas.
| Característica | RS-422 | RS-485 | RS-232 (comparación) |
|---|---|---|---|
| Transmisión de la señal | diferencia de tensión en dos líneas | diferencia de tensión en dos líneas | tensión respecto a una masa de señal común |
| Participantes | 1 emisor, hasta 10 receptores | hasta 32 cargas unitarias, un emisor a la vez | 2 equipos (DTE y DCE) |
| Umbral del receptor | ±200 mV | ±200 mV | ±3 V |
| Velocidad máxima | 10 Mbit/s | 10 Mbit/s a 40 pies (unos 12 m) | 20 kbit/s |
| Longitud del cable | no limitada por la norma; habitual hasta 1 km aproximadamente con 100 kbit/s como máximo | 4000 pies (unos 1200 m) a 100 kbit/s | capacidad de carga hasta 2500 pF, es decir, unos 15 a 20 m |
| Resistencia de terminación | una vez, al final de la línea junto al último receptor | en ambos extremos de la línea | fuera del alcance de esta comparación |
Los valores máximos no se aplican a la vez. Cuanto más largo es el cable, más baja debe ser la velocidad. Como regla empírica prudente, Texas Instruments indica que la longitud de la línea en metros por la velocidad en bit/s debe quedar por debajo de 10 millones. Con 500 m serían 20 kbit/s. La propia nota señala que los cables modernos rinden más. Para la planificación significa: calcule con la regla empírica y mida después.
RS-485 suele funcionar por un solo par. La emisión y la recepción se suceden entonces una tras otra. Tras emitir, el equipo debe pasar a recepción para que otro participante pueda responder. Si dos emisores se activan a la vez, hay una colisión en la línea y los datos del bus son inutilizables durante ese tiempo. Por eso ambas normas exigen un límite de corriente de los emisores para que no se destruya nada.
Para emitir y recibir a la vez, RS-485 necesita dos pares, es decir, cuatro hilos. Un par lleva los datos en un sentido, el segundo en el otro. En una red RS-422, un equipo emite por su par, los receptores cuelgan de ese par y el sentido contrario necesita un segundo par.
Según Texas Instruments, los cables RS-485 industriales son pares trenzados sin apantallar con una impedancia característica de 120 Ω y de 22 a 24 AWG. Les corresponden dos resistencias de terminación de 120 Ω cada una, una en cada extremo de la línea principal. Los ramales hacia los participantes deben ser lo más cortos posible. En RS-422 la resistencia se coloca una sola vez, al final de la línea junto al último receptor.
Otros dos puntos provocan fallos en el campo. Primero, el nivel de reposo: cuando ningún participante emite, el bus presenta una tensión diferencial cercana a cero y el ruido puede hacer que un receptor produzca caracteres falsos. Ayudan las resistencias que llevan el bus a un nivel definido en reposo, o los circuitos con protección de nivel de reposo integrada. Estas resistencias cargan el bus con hasta 20 cargas unitarias y reducen el número de participantes posibles. Segundo, la masa: entre equipos distantes pueden existir grandes diferencias de potencial. Texas Instruments desaconseja unir sin más las masas con un hilo, porque entonces las corrientes de compensación se acoplan como interferencia a las líneas de datos, y presenta como solución interfaces con aislamiento galvánico, que impiden el paso de corriente entre las masas.
Una búsqueda en todas las fichas técnicas de la gama encuentra cuatro equipos que indican RS-485 o RS-422. Los cuatro son tablets de RuggON y dan la interfaz en la fila «Interfaces» de la tabla de datos principales. En las fichas de los demás equipos figura RS-232 o ninguna interfaz serie, pero ni RS-485 ni RS-422. La tabla reproduce las filas de datos principales de las fichas, que se basan en las fichas técnicas del fabricante RuggON.
| Equipo | Pantalla, protección | RS-485 y RS-422 según la ficha | Temperatura de funcionamiento | Peso | Sistema |
|---|---|---|---|---|---|
| RuggON Viking II 07A | 7 pulgadas, IP65 | RS-422 × 1, RS-485 × 1 | de -30 °C a +60 °C | 1,25 kg | Android 14 |
| RuggON Vortex 07X | 7 pulgadas, IP65 | RS-232 (RX/TX)/422/485 × 1, RS-232 (RX/TX)/RS-485 × 2 | Atom x7211E: de -30 °C a 60 °C; Core i5-1335UE: de -30 °C a 55 °C | 1,67 kg | Windows 11 IoT Enterprise |
| RuggON Vulcan 10A | 10,4 pulgadas, IP66 | RS-232 (TX/RX)/422/485 × 1, RS-485 × 2 | de -30 °C a 60 °C | 3,2 kg | Android 14 |
| RuggON Vulcan 10X | 10,4 pulgadas, IP66 | RS-232 (TX/RX)/422/485 × 1, RS-485 × 2 | de -30 °C a +55 °C | 3,2 kg | Windows 10 / 11 IoT Enterprise |
El Viking II 07A es el único equipo con puertos separados para RS-422 y RS-485, uno de cada. Tiene además dos puertos RS-232 y pesa 1,25 kg. En el Vortex 07X, la ficha indica un puerto como RS-232 (RX/TX)/422/485 y otros dos como RS-232 (RX/TX)/RS-485. Según la presentación del fabricante, el primero está en el grupo de conectores IO-B (Generic) y los otros dos en IO-C (M12). El Vortex tiene así tres puertos con RS-485, pero solo uno con RS-422. Los Vulcan 10A y 10X también tienen tres: uno combinado y dos puertos RS-485 puros. Ambos tienen además un puerto RS-232 con alimentación y otros dos puertos RS-232.
La notación «RS-232 (TX/RX)/422/485» es la del fabricante. Las fichas no indican cómo se elige el modo de funcionamiento de un puerto así. Tampoco dicen nada sobre el aislamiento galvánico ni sobre la resistencia de terminación, y no dan una velocidad máxima en baudios. Si su instalación exige alguna de estas propiedades, aclárela con nosotros y con el fabricante antes del pedido.
Los cuatro equipos tienen también un puerto CAN, en el Vulcan 10X como opción. Cómo funcionan juntos CAN y SAE J1939 se explica en el artículo Bus CAN y J1939 en el terminal embarcado. Sobre los terminales embarcados en general, lea Terminal embarcado y terminal para carretillas elevadoras.
En los portátiles y tablets Durabook, los equipos Fieldbook y el Getac X500, las fichas indican RS-232 pero nada más. Una toma RS-232 no se conecta sin más a un bus RS-485: una norma trabaja con tensiones respecto a masa y un umbral de ±3 V, la otra con una diferencia y un umbral de ±200 mV. Entre ambas hace falta un convertidor. Qué equipos tienen un puerto RS-232 lo muestra la página Portátil con interfaz serie.
La vía habitual pasa por un adaptador USB. El Moxa UPort 1130, que ofrece RS-422 y RS-485, es un ejemplo de los datos de un equipo así. En su ficha técnica, Moxa indica velocidades de 50 bit/s a 921,6 kbit/s, las señales Data+, Data- y GND para RS-485 a dos hilos y los pares Tx y Rx para el funcionamiento a cuatro hilos. Solo la variante UPort 1130I tiene aislamiento galvánico de 2 kV. El adaptador no es un producto RobustBook y es solo un ejemplo de los datos que conviene buscar.
Un adaptador reduce el campo de uso del equipo. Según Moxa, el UPort 1130 funciona de 0 a 55 °C, mientras que las tablets RuggON de la tabla funcionan desde -30 °C. Moxa cita controladores para Windows, macOS, Linux y WinCE. Compruebe antes de comprar si existe un controlador para el sistema operativo de su tablet, sobre todo en Android.
La elección depende de la instalación del otro extremo, no del equipo. Tres casos cubren la mayoría de las instalaciones:
La propia norma no dice nada sobre dirección, velocidad, paridad o estructura de los telegramas. Los fija el protocolo superpuesto y figuran en el manual de la instalación del otro extremo. Compruebe primero allí si espera dos o cuatro hilos y si trae su propia resistencia de terminación. Para máquinas en producción lea también Control de máquinas y mantenimiento en producción y la página sectorial Industria.
No. Ambos trabajan con diferencias de tensión, pero RS-422 permite un emisor con un máximo de diez receptores, RS-485 varios emisores en el mismo bus. Los circuitos RS-485 pueden usarse en redes RS-422, los circuitos RS-422 no son fiables en redes RS-485 con varios emisores.
Texas Instruments indica 4000 pies, unos 1200 m, a 100 kbit/s y 10 Mbit/s a 40 pies. Entre ambos valores, la velocidad alcanzable baja con la longitud. El límite real depende del cable, de la terminación y de las interferencias en el lugar.
No. Los niveles de señal y el principio son distintos, como muestra la tabla anterior. Necesita un convertidor, desde USB o desde RS-232 a RS-485.
Según las fichas, son el RuggON Viking II 07A, el Vortex 07X, el Vulcan 10A y el Vulcan 10X. Ninguna otra ficha de la gama indica RS-485 ni RS-422.
Si la instalación exige RS-485 o RS-422 y la tablet rugerizada va en el vehículo o en la máquina, entran en consideración los cuatro equipos RuggON. El Viking II 07A es el más pequeño con 7 pulgadas y 1,25 kg y tiene un puerto para RS-422 y otro para RS-485. Para conectar varias líneas RS-485 convienen más el Vortex 07X (7 pulgadas, Windows) o los Vulcan 10A y 10X (10,4 pulgadas, Android y Windows respectivamente): los tres tienen tres puertos con RS-485.
No queda cubierto quien necesita un portátil Durabook o Getac. Ahí solo queda un adaptador, con los límites de temperatura y de controladores citados arriba. También queda abierto lo que las fichas no dicen: aislamiento galvánico, resistencia de terminación, velocidad en baudios. Aclare estos puntos antes de pedir.
Indíquenos la instalación del otro extremo, el número de hilos y el protocolo, y el equipo de RobustBook le ayudará a elegir el equipo adecuado.