Komunikace · kabelová

RS-485 a Modbus RTU

Mají-li se měřidla připojit přímo k regulátoru, bráně nebo systému automatizace budovy, je RS-485 s Modbus RTU nejpřímější cestou. H2O i DELTA III jsou s tímto rozhraním k dispozici.

Jak to funguje

Linie, zakončení, dotaz a odpověď

M-BuskabelověRS-485 · Modbus RTUkabelověLoRarádio, 868 MHzEMU M-CenterMaster M-BusHelvatron H2OSekundární adresa 2401 0001DELTA IIISekundární adresa 2401 0002Helvatron H2OSekundární adresa 2401 0003přibližně 40 V · 2 vodičeVýběr podle sekundární adresyOdpověď modulací prouduModbus masterBrána nebo regulátorHelvatron H2OAdresa 1DELTA IIIAdresa 2Helvatron H2OAdresa 3120 Ω120 ΩA/B kroucený pár + GNDDotaz: adresa 2 · FC 03Odpověď s CRC-16Aplikacenapř. Joulio-Web, řídicí systémSíťový serverBránaBránaHelvatron H2OLoRaDELTA IIILoRaUplink 868 MHzPřipojení přes OTAADosah závisí na budově a lokalitě
  1. M-Bus: jeden kabel, mnoho měřidelMaster napájí dvouvodičové vedení napětím přibližně 40 V. Všechna měřidla jsou zapojena paralelně; na polaritě nezáleží.
  2. M-Bus: odečetMaster vybere měřidlo podle jeho sekundární adresy. Odpoví pouze toto měřidlo, a to modulací svého odběru proudu.
  3. RS-485: linie se zakončenímKroucený pár A/B vede jako linie od zařízení k zařízení, se 120 Ω na obou koncích. RS-485 je fyzické rozhraní.
  4. Modbus RTU: dotaz a odpověďProtokolová vrstva: master se dotazuje adresy slave (1–247) funkčním kódem; měřidlo odpovídá s kontrolním součtem CRC-16.
  5. LoRa: rádiem k bráněMěřidlo vysílá krátké uplinky v pásmu 868 MHz. Přijímá je každá brána v dosahu, bez kabelu k odběrnému místu.
  6. LoRa: server a aplikaceBrány předávají data síťovému serveru, který je posílá dál aplikaci. Dosah a interval vysílání omezují objem a aktuálnost dat.
Zjednodušené znázornění. ID a adresy jsou příkladové.

Co je RS-485 a co Modbus RTU?

RS-485 definuje pouze elektrickou vrstvu: data se přenášejí jako rozdíl napětí mezi dvěma kroucenými vodiči A a B. Vedení je tak odolné proti rušení a umožňuje velké vzdálenosti. Protokol RS-485 nedefinuje.

Modbus RTU je protokol, který po něm běží. Master, například brána nebo regulátor, se postupně dotazuje jednotlivých slave. Každé měřidlo má adresu slave od 1 do 247. Odpověď obsahuje požadované registry a kontrolní součet CRC-16. Telegramy jsou odděleny pauzou nejméně 3,5 znaku.

Topologie a zakončení

RS-485 se zapojuje jako linie, od zařízení k zařízení, s co nejkratšími odbočkami. Na každém konci linie je zakončovací odpor 120 Ω. Chybějící nebo nadbytečná zakončení jsou nejčastější příčinou chyb přenosu. Společný referenční vodič (GND) a stínění zlepšují odolnost proti rušení.

Typické funkční kódy

Měřidla se obvykle odečítají funkčním kódem 03 (read holding registers) nebo 04 (read input registers). Které hodnoty jsou v kterých registrech, stanoví seznam registrů daného měřidla.

Kontrolní seznam pro uvedení do provozu

  • Nastavte všem zařízením stejnou přenosovou rychlost a paritu
  • Každou adresu slave použijte jen jednou
  • 120 Ω na obou koncích, ne mezi nimi
  • A a B zapojujte všude jednotně
  • Předejte seznam registrů systémovému integrátorovi

Seznam registrů pro H2O a DELTA III je k dispozici na vyžádání přes kontaktní formulář.

Návrh systému

Tři typické cesty do automatizace budov

Přímo do regulátoru

Regulátor nebo podstanice DDC je Modbus master a měřidla odečítá sám. Vhodné pro menší počet měřidel v jedné technické místnosti.

Přes bránu

Brána převádí Modbus RTU na Modbus TCP nebo BACnet IP. EMU M-Center odečítá zařízení Modbus přes dvě rozhraní RS-485 a předává hodnoty dál přes Modbus TCP, BACnet IP, MQTT nebo CSV.

V kombinaci s M-Bus

DELTA III je k dispozici i s M-Bus a RS-485 současně (ABMM), takže jedno měřidlo slouží souběžně pro rozúčtování i regulaci.

H2O s RS-485

DN15 až DN100 a DN150, přípona ABMO, například WACI.20C.ABMO pro DN25.

Objednací čísla H2O

DELTA III s RS-485

DN15 až DN600, přípona ABMO. Komunikační kartu lze později vyměnit.

Objednací čísla DELTA III

Otázky k RS-485 a Modbus

Je RS-485 totéž co Modbus?

Ne. RS-485 je elektrické rozhraní, Modbus RTU protokol. Přes RS-485 mohou běžet i jiné protokoly.

Kam patří odpory 120 Ω?

Na oba fyzické konce sběrnicové linie, ne ke každému zařízení.

Mohu převést Modbus RTU na Modbus TCP?

Ano, pomocí brány. EMU M-Center odečítá zařízení Modbus RTU a poskytuje hodnoty mimo jiné přes Modbus TCP a BACnet IP.