Kunnskap/Grensesnitt forklart/RS485 og Modbus RTU

Grensesnitt forklartRS485

Hva er RS485 og Modbus RTU? Ledning og protokoll forklart

RS485 og Modbus RTU nevnes ofte i samme åndedrag, men de er to forskjellige ting. RS485 bestemmer hvordan signalene går over ledningen, Modbus RTU hva som står i telegrammene. Sammen er de et av de mest utbredte målergrensesnittene i industri og bygningsteknikk.

Det viktigste kort fortalt

  • RS485 (TIA/EIA-485) overfører data som spenningsforskjell på to ledere, robust mot støy og opptil ca. 1200 m.
  • Modbus RTU er en master-slave-protokoll: én master spør, slaver med adressene 1 til 247 svarer.
  • Ledningen legges som linje og termineres med 120 Ω i begge ender.
  • Måleverdier ligger i 16-bits registre. 32- og 64-bits verdier opptar to eller fire registre.
  • Hvert telegram er sikret med en CRC16-sjekksum.

På denne siden

Hva er RS485?

RS485 er en standard for elektrisk overføring, ikke en protokoll. Dataene går som spenningsforskjell mellom to ledere, som regel kalt A og B, noen ganger D+ og D−. Fordi mottakeren bare vurderer forskjellen, opphever støy som treffer begge lederne likt, i stor grad hverandre. Derfor fungerer RS485 også i tavler med frekvensomformere og over lange avstander.

Klassisk tåler et segment 32 deltakere (unit loads); moderne drivere belaster bussen bare med en brøkdel av det. Ledningen kan være ca. 1200 m lang, mindre ved høye baudrater.

Over RS485 går ulike protokoller, i tillegg til Modbus RTU for eksempel BACnet MS/TP. Ved en RS485-strømmåler er det derfor først sammen med protokollen klart hvordan den leses av.

Hvordan kables en RS485-buss riktig?

  • Legg den som linje: fra enhet til enhet, uten stjerne og uten lange avgreninger.
  • Sett én termineringsmotstand på 120 Ω i hver av ledningens to ender, ikke ved hver enhet.
  • Bruk tvunnet, skjermet datakabel, helst med en karakteristisk impedans rundt 120 Ω.
  • Før referansejorden (GND) med hvis enhetene står langt fra hverandre eller forsynes ulikt.
  • Still inn samme baudrate, paritet og stoppbit på alle enheter.

De vanligste fallgruvene ved oppbygging av bussen er beskrevet i artikkelen Modbus RTU over RS-485: de fem vanligste fallgruvene.

Hva er Modbus RTU?

Modbus er en åpen protokoll som Modicon utviklet for styringer i 1979. RTU står for Remote Terminal Unit og betegner den binære varianten for serielle ledninger. En master, for eksempel en PLS, en datalogger eller et energistyringssystem, sender en forespørsel til en slaveadresse, og bare den enheten svarer. En slave sender aldri av seg selv.

Et telegram består av adresse, funksjonskode, data og en CRC16-sjekksum. Mellom to telegrammer ligger en pause på minst 3,5 tegnlengder, og ut fra den gjenkjenner enhetene start og slutt.

FunksjonskodeBetydningTypisk bruk
03Les holding-registreMåleverdier og innstillinger
04Les input-registreMåleverdier
06Skriv ett registerEndre en innstilling
16Skriv flere registreSkriv flere verdier i én blokk

Hvordan leser man Modbus-registre riktig?

Modbus kjenner bare 16-bits registre. En målerstand på 32 eller 64 bit fordeles på to eller fire etterfølgende registre. Om det mest signifikante ordet kommer først, bestemmer hver produsent selv. Leverer et system meningsløse verdier, er byte- eller ordrekkefølgen som regel byttet om.

Også tellemåten for adressene varierer: Noen håndbøker teller fra 0, andre fra 1. Er en verdi forskjøvet nøyaktig ett register, er det nesten alltid årsaken.

Når passer Modbus RTU over RS485?

Modbus RTU passer når en styring eller datalogger leser av målere direkte i samme tavle eller bygning, og det ikke går noe nettverk ut til målerne. Med mange målere i flere bygninger eller flere målsystemer lønner en gateway seg. Sammenligningen med nettverksvarianten finner du i artikkelen Modbus TCP eller Modbus RTU? og på siden Hva er Modbus TCP?.

RS485 og Modbus RTU med enheter fra EMU

RS485-strømmåleren EMU Professional II snakker Modbus RTU, som EMU Professional II 3/100 for direkte tilkobling opptil 100 A eller som 3/5 for tilkobling via strømtransformatorer.

EMU M-Center har to RS485-tilkoblinger, leser opptil 64 Modbus RTU-enheter og sender verdiene videre via BACnet IP eller MQTT.

Vanlige spørsmål


Hva er forskjellen mellom RS485 og Modbus?

RS485 er den elektriske overføringen på to ledere, Modbus RTU protokollen som går over den. Også andre protokoller kan gå over RS485, og Modbus finnes også over Ethernet som Modbus TCP.

Kan en RS485-buss legges stjerneformet?

Nei. Bare en linje med korte avgreninger fungerer pålitelig. Stjerner og lange avgreninger gir refleksjoner som gjør telegrammer uleselige. Hvis enhetene er fordelt stjerneformet, hjelper en repeater eller en fordeler med adskilte segmenter.

Hvor skal termineringsmotstanden sitte?

I ledningens to fysiske ender, hver 120 Ω mellom A og B. En motstand ved hver enhet belaster bussen for mye.

Hvor mange enheter kan en Modbus RTU-buss håndtere?

Protokollen tillater 247 adresser. Elektrisk begrenser RS485 et segment til 32 unit loads; med drivere som bare trekker en brøkdel av det, er flere enheter mulig. I praksis er det ofte avlesningstiden som setter grensen: Jo flere enheter, desto lengre varer en runde.

Hvilke innstillinger må stemme overens?

Baudrate, databit, paritet og stoppbit må være like på masteren og på alle slaver. Vanlig er 9600 eller 19 200 baud med 8 databit.

Les mer


SEITERS485-strømmålerEMU Professional II med Modbus RTU SEITERS485-fallgruverDe fem vanligste fallgruvene ved bussoppbygging SEITEModbus TCP eller RTU?Beslutningshjelp for måleprosjekter SEITEGrensesnitt forklartAlle fem grensesnitt sammenlignet

Spørsmål om RS485-bussen din?


Send oss antall enheter, ledningslengdene og målsystemet. Vi forteller deg hvilken oppbygging som fungerer pålitelig.

Telefon
+41 (0)41 545 03 00

Teknisk support
helpdesk [at] emuag.ch
Supportskjema →