Communication · filaire

RS-485 et Modbus RTU

Lorsque les compteurs doivent être raccordés directement à un automate, à une passerelle ou à un système de gestion technique du bâtiment, RS-485 avec Modbus RTU est la voie la plus directe. Le H2O comme le DELTA III sont disponibles avec cette interface.

Fonctionnement

Ligne, terminaison, requête et réponse

M-BusfilaireRS-485 · Modbus RTUfilaireLoRaradio, 868 MHzEMU M-CenterMaître M-BusHelvatron H2OAdr. secondaire 2401 0001DELTA IIIAdr. secondaire 2401 0002Helvatron H2OAdr. secondaire 2401 0003environ 40 V · 2 filsSélection par adresse secondaireRéponse par variation du courantMaître ModbusPasserelle ou automateHelvatron H2OAdresse 1DELTA IIIAdresse 2Helvatron H2OAdresse 3120 Ω120 ΩA/B torsadée + GNDRequête : adresse 2 · FC 03Réponse avec CRC-16Applicationp. ex. Joulio-Web, supervisionServeur réseauPasserellePasserelleHelvatron H2OLoRaDELTA IIILoRaLiaison montante 868 MHzActivation par OTAALa portée dépend du bâtiment et du site
  1. M-Bus : un câble, de nombreux compteursLe maître alimente la ligne 2 fils en environ 40 V. Tous les compteurs y sont raccordés en parallèle ; la polarité est indifférente.
  2. M-Bus : relèveLe maître sélectionne un compteur par son adresse secondaire. Seul ce compteur répond, en modulant son courant absorbé.
  3. RS-485 : ligne avec terminaisonUne paire torsadée A/B relie les appareils en ligne, de l’un à l’autre, avec 120 Ω aux deux extrémités. RS-485 est l’interface physique.
  4. Modbus RTU : requête et réponseLa couche protocole : le maître interroge une adresse esclave (1–247) avec un code fonction ; le compteur répond avec une somme de contrôle CRC-16.
  5. LoRa : radio vers la passerelleLe compteur envoie de courts messages montants (uplinks) sur 868 MHz. Toute passerelle à portée les reçoit, sans câble jusqu’au point de mesure.
  6. LoRa : serveur et applicationLes passerelles transmettent les données au serveur réseau, qui les transmet à l’application. La portée et l’intervalle d’émission limitent le volume et la fraîcheur des données.
Représentation simplifiée. Identifiants et adresses donnés à titre d’exemple.

Qu’est-ce que RS-485, qu’est-ce que Modbus RTU ?

RS-485 définit uniquement la couche électrique : les données sont transmises sous forme de différence de tension entre deux fils torsadés, A et B. La ligne est ainsi robuste face aux perturbations et permet de grandes distances. RS-485 ne définit pas de protocole.

Modbus RTU est le protocole qui fonctionne sur cette couche. Un maître, par exemple une passerelle ou un automate, interroge les esclaves les uns après les autres. Chaque compteur possède une adresse esclave de 1 à 247. La réponse contient les registres demandés et une somme de contrôle CRC-16. Les télégrammes sont séparés par une pause d’au moins 3,5 temps de caractère.

Topologie et terminaison

RS-485 se câble en ligne, d’appareil en appareil, avec des dérivations aussi courtes que possible. Une résistance de terminaison de 120 Ω est montée à chaque extrémité de la ligne. Des terminaisons manquantes ou en trop sont la cause la plus fréquente d’erreurs de transmission. Un conducteur de référence commun (GND) et un blindage améliorent l’immunité aux perturbations.

Codes fonction usuels

Les compteurs sont généralement relevés avec le code fonction 03 (lecture des registres de maintien) ou 04 (lecture des registres d’entrée). Les valeurs contenues dans chaque registre sont définies dans la liste des registres de chaque compteur.

Liste de contrôle pour la mise en service

  • Régler tous les appareils sur la même vitesse de transmission et la même parité
  • N’utiliser chaque adresse esclave qu’une seule fois
  • 120 Ω aux deux extrémités, pas entre les deux
  • Raccorder A et B de manière cohérente sur toute la ligne
  • Remettre la liste des registres à l’intégrateur système

La liste des registres du H2O et du DELTA III est disponible sur demande via le formulaire de contact.

Architecture du système

Trois voies typiques vers la gestion technique du bâtiment

Directement vers l’automate

L’automate ou le régulateur DDC est le maître Modbus et relève lui-même les compteurs. Convient pour un petit nombre de compteurs dans un même local technique.

Via une passerelle

Une passerelle convertit Modbus RTU en Modbus TCP ou BACnet IP. L’EMU M-Center relève les appareils Modbus via deux interfaces RS-485 et transmet les valeurs via Modbus TCP, BACnet IP, MQTT ou CSV.

Combiné avec le M-Bus

Le DELTA III est également disponible avec M-Bus et RS-485 (ABMM) : un même compteur sert en parallèle à la facturation et à la régulation.

H2O avec RS-485

DN15 à DN100 et DN150, suffixe ABMO, par exemple WACI.20C.ABMO pour DN25.

Références H2O

DELTA III avec RS-485

DN15 à DN600, suffixe ABMO. La carte de communication peut être remplacée ultérieurement.

Références DELTA III

Questions sur RS-485 et Modbus

RS-485 et Modbus, est-ce la même chose ?

Non. RS-485 est l’interface électrique, Modbus RTU le protocole. D’autres protocoles peuvent aussi fonctionner sur RS-485.

Où placer les résistances de 120 Ω ?

Aux deux extrémités physiques de la ligne de bus, et non sur chaque appareil.

Puis-je convertir Modbus RTU en Modbus TCP ?

Oui, avec une passerelle. L’EMU M-Center relève les appareils Modbus RTU et fournit les valeurs notamment via Modbus TCP et BACnet IP.