Znanje/Sučelja objašnjena/RS485 i Modbus RTU

Sučelja objašnjenaRS485

Što su RS485 i Modbus RTU? Vod i protokol objašnjeni

RS485 i Modbus RTU često se spominju u istom dahu, ali to su dvije različite stvari. RS485 određuje kako signali putuju vodom, Modbus RTU što se nalazi u telegramima. Zajedno su jedno od najraširenijih sučelja brojila u industriji i tehnici zgrada.

Najvažnije ukratko

  • RS485 (TIA/EIA-485) prenosi podatke kao razliku napona na dvije žice, otporan je na smetnje i doseže oko 1200 m.
  • Modbus RTU je master-slave protokol: jedan master pita, a slave uređaji s adresama od 1 do 247 odgovaraju.
  • Vod se polaže kao linija i na oba se kraja zaključuje otpornikom od 120 Ω.
  • Mjerne vrijednosti nalaze se u 16-bitnim registrima. Vrijednosti od 32 i 64 bita zauzimaju dva ili četiri registra.
  • Svaki je telegram zaštićen kontrolnim zbrojem CRC16.

Na ovoj stranici

Što je RS485?

RS485 je norma za električni prijenos, a ne protokol. Podaci putuju kao razlika napona između dviju žica, obično nazvanih A i B, ponekad D+ i D−. Budući da prijemnik procjenjuje samo razliku, smetnje koje jednako djeluju na obje žice uvelike se poništavaju. Zato RS485 radi i u ormarima s frekvencijskim pretvaračima i na velikim udaljenostima.

Klasično jedan segment podnosi 32 sudionika (unit loads); moderni upravljački sklopovi opterećuju sabirnicu samo djelićem toga. Vod smije biti dug oko 1200 m, pri velikim brzinama manje.

Preko RS485 rade različiti protokoli, osim Modbus RTU na primjer BACnet MS/TP. Kod RS485 brojila tek je zajedno s protokolom jasno kako se ono očitava.

Kako pravilno kablirati RS485 sabirnicu?

  • Položiti kao liniju: od uređaja do uređaja, bez zvijezde i bez dugih odvojaka.
  • Na svaki od dvaju krajeva voda postaviti po jedan zaključni otpornik od 120 Ω, a ne na svaki uređaj.
  • Koristiti upredeni oklopljeni podatkovni kabel, po mogućnosti valne impedancije oko 120 Ω.
  • Voditi i referentnu masu (GND) ako su uređaji daleko jedan od drugoga ili se različito napajaju.
  • Na svim uređajima postaviti istu brzinu prijenosa, paritet i stop-bitove.

Najčešće zamke pri izgradnji sabirnice opisuje članak Modbus RTU preko RS-485: pet najčešćih zamki.

Što je Modbus RTU?

Modbus je otvoreni protokol koji je tvrtka Modicon razvila 1979. za upravljačke uređaje. RTU znači Remote Terminal Unit i označava binarnu varijantu za serijske vodove. Master, primjerice PLC, zapisivač podataka ili sustav upravljanja energijom, šalje upit na adresu slave uređaja i odgovara samo taj uređaj. Slave nikada ne šalje samoinicijativno.

Telegram se sastoji od adrese, funkcijskog koda, podataka i kontrolnog zbroja CRC16. Između dva telegrama postoji stanka od najmanje 3,5 znaka, po kojoj uređaji prepoznaju početak i kraj.

Funkcijski kodZnačenjeTipična primjena
03Čitanje holding registaraMjerne vrijednosti i postavke
04Čitanje input registaraMjerne vrijednosti
06Pisanje jednog registraPromjena postavke
16Pisanje više registaraPisanje više vrijednosti u jednom bloku

Kako pravilno čitati Modbus registre?

Modbus poznaje samo 16-bitne registre. Stanje brojila od 32 ili 64 bita raspoređuje se na dva ili četiri uzastopna registra. Dolazi li viša riječ prva, određuje svaki proizvođač sam. Ako sustav daje besmislene vrijednosti, obično je zamijenjen redoslijed bajtova ili riječi.

Razlikuje se i brojenje adresa: neke upute broje od 0, druge od 1. Ako je vrijednost pomaknuta točno za jedan registar, to je gotovo uvijek razlog.

Kada odgovara Modbus RTU preko RS485?

Modbus RTU odgovara kada upravljački uređaj ili zapisivač podataka izravno ispituje brojila u istom ormaru ili zgradi, a do brojila ne vodi nikakva mreža. Kod mnogo brojila u više zgrada ili više ciljnih sustava isplati se pristupnik. Usporedbu s mrežnom varijantom pronaći ćete u članku Modbus TCP ili Modbus RTU? i na stranici Što je Modbus TCP?.

RS485 i Modbus RTU s uređajima EMU

RS485 brojilo EMU Professional II radi s Modbus RTU, kao EMU Professional II 3/100 za izravni priključak do 100 A ili kao 3/5 za priključak preko strujnih transformatora.

EMU M-Center ima dva RS485 priključka, čita do 64 Modbus RTU uređaja i prosljeđuje vrijednosti putem BACnet IP-a ili MQTT-a.

Česta pitanja


Koja je razlika između RS485 i Modbusa?

RS485 je električni prijenos na dvije žice, Modbus RTU protokol koji preko njega radi. Preko RS485 mogu raditi i drugi protokoli, a Modbus postoji i preko Etherneta kao Modbus TCP.

Smije li se RS485 sabirnica položiti u zvijezdu?

Ne. Pouzdano radi samo linija s kratkim odvojcima. Zvijezde i dugi odvojci stvaraju refleksije zbog kojih telegrami postaju nečitljivi. Ako su uređaji raspoređeni u zvijezdu, pomaže ponavljač ili razdjelnik s odvojenim segmentima.

Gdje ide zaključni otpornik?

Na dva fizička kraja voda, po 120 Ω između A i B. Otpornik na svakom uređaju previše opterećuje sabirnicu.

Koliko uređaja podnosi Modbus RTU sabirnica?

Protokol dopušta 247 adresa. Električno RS485 ograničava segment na 32 unit loads; s upravljačkim sklopovima koji troše samo djelić toga moguće je više uređaja. U praksi granicu često postavlja vrijeme ispitivanja: što više uređaja, to dulje traje jedan ciklus.

Koje se postavke moraju podudarati?

Brzina prijenosa, podatkovni bitovi, paritet i stop-bitovi moraju biti jednaki na masteru i na svim slave uređajima. Uobičajeno je 9600 ili 19 200 bauda s 8 podatkovnih bitova.

Pročitajte više


SEITERS485 brojiloEMU Professional II s Modbus RTU SEITEZamke RS485Pet najčešćih zamki pri izgradnji sabirnice SEITEModbus TCP ili RTU?Pomoć pri odluci za mjerne projekte SEITESučelja objašnjenaUsporedba svih pet sučelja

Pitanja o Vašoj RS485 sabirnici?


Pošaljite nam broj uređaja, duljine vodova i ciljni sustav. Reći ćemo Vam koji ustroj pouzdano radi.

Telefon
+41 (0)41 545 03 00

Tehnička podrška
helpdesk [at] emuag.ch
Obrazac za podršku →