Communicatie · bedraad

RS-485 en Modbus RTU

Als meters rechtstreeks op een regelaar, gateway of gebouwautomatiseringssysteem moeten worden aangesloten, is RS-485 met Modbus RTU de meest directe weg. Zowel de watermeter H2O als de warmtemeter DELTA III is met deze interface verkrijgbaar.

Werking

Lijn, afsluiting, vraag en antwoord

M-BusbekabeldRS-485 · Modbus RTUbekabeldLoRaradio, 868 MHzEMU M-CenterM-Bus-masterHelvatron H2OSecundair adres 2401 0001DELTA IIISecundair adres 2401 0002Helvatron H2OSecundair adres 2401 0003ca. 40 V · 2 adersSelectie via secundair adresAntwoord via stroommodulatieModbus-masterGateway of besturingHelvatron H2OAdres 1DELTA IIIAdres 2Helvatron H2OAdres 3120 Ω120 ΩA/B getwist + GNDVerzoek: adres 2 · FC 03Antwoord met CRC-16Applicatiebijv. Joulio-Web, beheersysteemNetwerkserverGatewayGatewayHelvatron H2OLoRaDELTA IIILoRaUplink 868 MHzAanmelden via OTAABereik hangt af van gebouw en locatie
  1. M-Bus: één kabel, veel metersDe master voedt de tweedraadsleiding met ca. 40 V. Alle meters zijn parallel aangesloten; de polariteit maakt niet uit.
  2. M-Bus: uitlezenDe master selecteert een meter via zijn secundaire adres. Alleen die meter antwoordt, door zijn stroomopname te moduleren.
  3. RS-485: lijn met afsluitingEen getwist aderpaar A/B loopt als lijn van apparaat naar apparaat, met 120 Ω aan beide uiteinden. RS-485 is de fysieke interface.
  4. Modbus RTU: vraag en antwoordDe protocollaag: de master bevraagt een slave-adres (1–247) met een functiecode; de meter antwoordt met een CRC-16-controlesom.
  5. LoRa: radio naar de gatewayDe meter zendt korte uplinks op 868 MHz. Elke gateway binnen bereik ontvangt ze, zonder kabel naar het meetpunt.
  6. LoRa: server en applicatieGateways sturen de gegevens door naar de netwerkserver, die ze doorgeeft aan de applicatie. Bereik en zendinterval beperken datavolume en actualiteit.
Vereenvoudigde weergave. ID’s en adressen zijn voorbeelden.

Wat is RS-485, wat is Modbus RTU?

RS-485 legt alleen de elektrische laag vast: gegevens worden overgedragen als spanningsverschil tussen twee getwiste aders, A en B. Daardoor is de leiding ongevoelig voor storingen en zijn grote afstanden mogelijk. RS-485 legt geen protocol vast.

Modbus RTU is het protocol dat daarover loopt. Een master, zoals een gateway of regelaar, vraagt de slaves een voor een op. Elke meter heeft een slave-adres van 1 tot 247. Het antwoord bevat de opgevraagde registers en een CRC-16-controlesom. Telegrammen worden gescheiden door een pauze van minimaal 3,5 tekentijden.

Topologie en afsluiting

RS-485 wordt als lijn bekabeld, van apparaat naar apparaat, met zo kort mogelijke aftakkingen. Aan elk uiteinde van de lijn komt een afsluitweerstand van 120 Ω. Ontbrekende of overbodige afsluitingen zijn de meest voorkomende oorzaak van overdrachtsfouten. Een gemeenschappelijke referentiegeleider (GND) en een afscherming verbeteren de storingsongevoeligheid.

Gangbare functiecodes

Meters worden meestal uitgelezen met functiecode 03 (read holding registers) of 04 (read input registers). Welke waarden in welke registers staan, is per meter vastgelegd in de registerlijst.

Checklist voor de inbedrijfstelling

  • Stel alle apparaten in op dezelfde baudrate en pariteit
  • Gebruik elk slave-adres maar één keer
  • 120 Ω aan beide uiteinden, niet daartussen
  • Sluit A en B overal consequent op dezelfde manier aan
  • Geef de registerlijst aan de systeemintegrator

De registerlijst voor de H2O en DELTA III is op aanvraag verkrijgbaar via het contactformulier.

Systeemopbouw

Drie gangbare routes naar de gebouwautomatisering

Rechtstreeks naar de regelaar

De regelaar of DDC-unit is de Modbus-master en leest de meters zelf uit. Geschikt voor een klein aantal meters in één technische ruimte.

Via een gateway

Een gateway zet Modbus RTU om naar Modbus TCP of BACnet IP. Het EMU M-Center leest Modbus-apparaten uit via twee RS-485-interfaces en geeft de waarden door via Modbus TCP, BACnet IP, MQTT of CSV.

Gecombineerd met M-Bus

De DELTA III is ook verkrijgbaar met zowel M-Bus als RS-485 (ABMM), zodat één meter tegelijk de afrekening en de regeling bedient.

H2O met RS-485

DN15 tot DN100 en DN150, achtervoegsel ABMO, bijvoorbeeld WACI.20C.ABMO voor DN25.

Artikelnummers H2O

DELTA III met RS-485

DN15 tot DN600, achtervoegsel ABMO. De communicatiekaart kan later worden vervangen.

Artikelnummers DELTA III

Vragen over RS-485 en Modbus

Is RS-485 hetzelfde als Modbus?

Nee. RS-485 is de elektrische interface, Modbus RTU het protocol. Over RS-485 kunnen ook andere protocollen lopen.

Waar komen de weerstanden van 120 Ω?

Aan de twee fysieke uiteinden van de busleiding, niet bij elk apparaat.

Kan ik Modbus RTU omzetten naar Modbus TCP?

Ja, met een gateway. Het EMU M-Center leest Modbus RTU-apparaten uit en stelt de waarden onder meer via Modbus TCP en BACnet IP beschikbaar.