Tiedonsiirto · kaapeloitu

RS-485 ja Modbus RTU

Kun mittarit on liitettävä suoraan ohjaimeen, yhdyskäytävään tai rakennusautomaatiojärjestelmään, RS-485 ja Modbus RTU on suorin reitti. Sekä H2O että DELTA III ovat saatavana tällä liitännällä.

Toimintaperiaate

Linja, päätevastus, kysely ja vastaus

M-BuskaapeloituRS-485 · Modbus RTUkaapeloituLoRaradio, 868 MHzEMU M-CenterM-Bus-masterHelvatron H2OToisio-osoite 2401 0001DELTA IIIToisio-osoite 2401 0002Helvatron H2OToisio-osoite 2401 0003noin 40 V · 2 johdintaValinta toisio-osoitteellaVastaus virran moduloinnillaModbus-masterYhdyskäytävä tai ohjainHelvatron H2OOsoite 1DELTA IIIOsoite 2Helvatron H2OOsoite 3120 Ω120 ΩA/B kierretty + GNDKysely: osoite 2 · FC 03Vastaus ja CRC-16Sovellusesim. Joulio-Web, valvomojärjestelmäVerkkopalvelinYhdyskäytäväYhdyskäytäväHelvatron H2OLoRaDELTA IIILoRaUplink 868 MHzLiittyminen OTAA:llaKantama riippuu rakennuksesta ja kohteesta
  1. M-Bus: yksi kaapeli, monta mittariaMaster syöttää kaksijohdinlinjaan noin 40 V. Kaikki mittarit kytketään rinnan; napaisuudella ei ole merkitystä.
  2. M-Bus: luentaMaster valitsee mittarin sen toisio-osoitteella. Vain kyseinen mittari vastaa moduloimalla virrankulutustaan.
  3. RS-485: linja ja päätevastusKierretty pari A/B kulkee linjana laitteelta laitteelle, 120 Ω molemmissa päissä. RS-485 on fyysinen liitäntä.
  4. Modbus RTU: kysely ja vastausProtokollakerros: master kysyy slave-osoitetta (1–247) funktiokoodilla; mittari vastaa CRC-16-tarkistussummalla.
  5. LoRa: radio yhdyskäytävälleMittari lähettää lyhyitä uplink-sanomia 868 MHz:n taajuudella. Jokainen kantaman sisällä oleva yhdyskäytävä vastaanottaa ne ilman kaapelia mittauspisteelle.
  6. LoRa: palvelin ja sovellusYhdyskäytävät välittävät tiedot verkkopalvelimelle, joka välittää ne sovellukselle. Kantama ja lähetysväli rajoittavat tietomäärää ja ajantasaisuutta.
Yksinkertaistettu esitys. Tunnisteet ja osoitteet ovat esimerkkejä.

Mikä on RS-485, mikä Modbus RTU?

RS-485 määrittää vain sähköisen kerroksen: tieto siirretään kahden kierretyn johtimen A ja B välisenä jännite-erona. Tämä tekee linjasta häiriönkestävän ja mahdollistaa pitkät etäisyydet. RS-485 ei määritä protokollaa.

Modbus RTU on sen päällä toimiva protokolla. Master, esimerkiksi yhdyskäytävä tai ohjain, kyselee slave-laitteita vuorotellen. Jokaisella mittarilla on slave-osoite väliltä 1–247. Vastaus sisältää pyydetyt rekisterit ja CRC-16-tarkistussumman. Sanomat erotetaan vähintään 3,5 merkin mittaisella tauolla.

Topologia ja päätevastus

RS-485 johdotetaan linjana laitteelta laitteelle, ja haarat pidetään mahdollisimman lyhyinä. Linjan kumpaankin päähän asennetaan 120 Ω:n päätevastus. Puuttuvat tai ylimääräiset päätevastukset ovat yleisin siirtovirheiden syy. Yhteinen referenssijohdin (GND) ja suojavaippa parantavat häiriönsietoa.

Tyypilliset funktiokoodit

Mittarit luetaan yleensä funktiokoodilla 03 (read holding registers) tai 04 (read input registers). Mitkä arvot ovat missäkin rekistereissä, määritellään kunkin mittarin rekisteriluettelossa.

Käyttöönoton tarkistuslista

  • Aseta kaikille laitteille sama siirtonopeus ja pariteetti
  • Käytä kutakin slave-osoitetta vain kerran
  • 120 Ω molemmissa päissä, ei niiden välissä
  • Kytke A ja B johdonmukaisesti koko linjalla
  • Toimita rekisteriluettelo järjestelmäintegraattorille

H2O:n ja DELTA III:n rekisteriluettelon saa pyynnöstä yhteydenottolomakkeella.

Järjestelmäsuunnittelu

Kolme tyypillistä reittiä rakennusautomaatioon

Suoraan ohjaimeen

Ohjain tai DDC-alakeskus on Modbus-master ja lukee mittarit itse. Sopii muutamalle mittarille samassa konehuoneessa.

Yhdyskäytävän kautta

Yhdyskäytävä muuntaa Modbus RTU:n Modbus TCP:ksi tai BACnet IP:ksi. EMU M-Center lukee Modbus-laitteita kahden RS-485-liitännän kautta ja välittää arvot eteenpäin Modbus TCP:llä, BACnet IP:llä, MQTT:llä tai CSV-muodossa.

Yhdessä M-Busin kanssa

DELTA III on saatavana myös sekä M-Busilla että RS-485:llä (ABMM), joten yksi mittari palvelee laskutusta ja ohjausta rinnakkain.

H2O ja RS-485

DN15–DN100 ja DN150, pääte ABMO, esimerkiksi WACI.20C.ABMO koossa DN25.

H2O:n tuotenumerot

DELTA III ja RS-485

DN15–DN600, pääte ABMO. Tiedonsiirtokortin voi vaihtaa myöhemmin.

DELTA III:n tuotenumerot

Kysymyksiä RS-485:stä ja Modbusista

Onko RS-485 sama asia kuin Modbus?

Ei. RS-485 on sähköinen liitäntä, Modbus RTU protokolla. RS-485:n kautta voi toimia myös muita protokollia.

Mihin 120 Ω:n vastukset asennetaan?

Väylälinjan kahteen fyysiseen päähän, ei jokaiseen laitteeseen.

Voiko Modbus RTU:n muuntaa Modbus TCP:ksi?

Kyllä, yhdyskäytävällä. EMU M-Center lukee Modbus RTU -laitteita ja tarjoaa arvot muun muassa Modbus TCP:n ja BACnet IP:n kautta.