Правила прокладки систем связи MODBUS RS-485

Кабельная разводка промышленных систем связи (Modbus RS485) в некоторых отношениях отличается от кабельной разводки, используемой для силовых кабелей, и специалист может столкнуться с некоторыми трудностями, если он не является экспертом в коммуникационных сетях Modbus.

Modbus RS485 соединяет ведущее устройство с одним или несколькими устройствами ведомых. В дальнейшем мы будем рассматривать ведомые устройства как измерительные приборы с последовательной связью, даже если кабельная разводка одинакова для всех устройств Modbus.

1. Порт подключения

Каждое устройство имеет порт связи с двумя терминалами, которые для удобства обозначены как A и B. К этим двум терминалам подключается кабель связи, так что все устройства, участвующие в обмене данными, подключаются параллельно.

Все клеммы «A» должны быть соединены вместе, также как и все клеммы «B» должны быть соединены вместе соответственно.

Инвертирование соединений «A» и «B» устройства не только препятствует его обмену данными, но также может остановить работу всей системы связи из-за неправильного прямого (поляризационного) напряжения, обнаруженного на клеммах неправильно подключенного устройства.

Чтобы избежать ошибок при подключении большого количества устройств, следует использовать кабели одного цвета для всех подключений к клеммам A, а кабели одного цвета следует использовать для всех подключений к клеммам B различных устройств (например, белый для A и синий для B).

2. Связь между устройствами

В отличие от многих систем распределения энергии, важен способ параллельного подключения устройств. Система RS485, используемая для связи Modbus, обеспечивает основной кабель (шина или магистраль), к которому все устройства должны быть подключены с помощью максимально коротких ответвлений (также называемых шлейфами).

Ветви НЕ должны быть длиннее 1200 м! Более длинные ответвления могут вызвать отражения сигнала и вызвать помехи и, как следствие, ошибки при приеме данных.

3. Максимальное расстояние и максимальное кол-во устройств

Главный кабель НЕ должен быть длиннее 700 м ! Это расстояние не включает ветви (которые, тем не менее, должны быть короткими). Максимальное количество устройств, которые можно подключить к основному кабелю - 32, включая устройство-мастер.

4. Использование повторителей

Для увеличения протяженности сети Modbus можно использовать повторители, а также устройства усиления и восстановления сигналов, снабженные двумя портами связи, которые передают всем сигнал от предыдущего устройства.

Если расстояние сегмента превышает 1200 м или количество ведущих устройств в сегменте более 32 штук, следует использовать повторитель (репитер), чтобы создать следующий сегмент. Причем каждый сегмент сети должен быть подключен к терминатору.

С помощью репитера основной кабель делится на разные сегменты, каждый из которых может иметь длину до 700 м и соединять 32 устройства (в это количество входят репитеры). Максимальное количество повторителей, которые должны быть подключены последовательно - 3. Большее количество повторителей приводит к чрезмерным задержкам в системе связи.

5. Тип используемого кабеля

Используемый кабель представляет собой экранированную витую пару (телефонного типа). Например, можно указать кабель Belden 3105A, но можно использовать другие типы кабеля с эквивалентными характеристиками. Двойник состоит из двух скрученных между собой проводников.

Такое расположение повышает устойчивость к электромагнитным помехам, поскольку кабель образует серию последовательных катушек, каждая из которых обращена в направлении, противоположном направлению следующей: таким образом, любое магнитное поле в окружающей среде проходит через каждую пару катушек в противоположных направлениях, и его влияние таким образом, очень уменьшается (эффект на каждую катушку прямо противоположен влиянию на следующую, и, таким образом, эффект отменяется).

Экранирование может быть плетеным (образовано сеткой из тонких проводящих проводов) или быть фольгой (состоящей из листа металла, намотанного вокруг проводников): эти два типа эквивалентны.

6. Подключение к клеммам

В некоторых странах разрешается вставлять два кабеля в одну винтовую клемму . В этом случае можно подключить основные входные и выходные клеммы непосредственно к клеммам прибора, не создавая ответвления.

Если, с другой стороны, каждый терминал может принимать только один кабель, необходимо создать соответствующую ветвь с использованием трех вспомогательных терминалов для каждого подключаемого прибора.

7. Заземление экрана

Экран кабеля должен быть заземлен только в одной точке. Обычно это соединение выполняется на одном конце основного кабеля.



8. Конечное сопротивление

Чтобы избежать отражения сигнала, на каждом конце основного кабеля необходимо установить оконечное сопротивление 120 Ом . Конечное сопротивление следует использовать только на концах основного кабеля. Если общая длина основного кабеля меньше 50 м, можно избежать оконечных сопротивлений на концах основного кабеля.



9. Подключение к персональному компьютеру

Если в качестве ведущего используется персональный компьютер, обычно преобразователь последовательного интерфейса RS232 / RS485 обеспечивает соединение с шиной.