Znanje/Interfejsi objašnjeni/RS485 i Modbus RTU

Interfejsi objašnjeniRS485

Šta 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 šta se nalazi u telegramima. Zajedno su jedan od najraširenijih interfejsa 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 kraja završava 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 zbirom CRC16.

Na ovoj stranici

Šta je RS485?

RS485 je standard za električni prenos, 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 uveliko se poništavaju. Zato RS485 radi i u ormarima s frekventnim pretvaračima i na velikim udaljenostima.

Klasično jedan segment podnosi 32 učesnika (unit loads); moderni drajveri 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 dva kraja voda postaviti po jedan završni otpornik od 120 Ω, a ne na svaki uređaj.
  • Koristiti upredeni oklopljeni kabl za podatke, po mogućnosti valne impedanse oko 120 Ω.
  • Voditi i referentnu masu (GND) ako su uređaji daleko jedan od drugog ili se različito napajaju.
  • Na svim uređajima postaviti istu brzinu prenosa, paritet i stop-bitove.

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

Šta je Modbus RTU?

Modbus je otvoreni protokol koji je firma Modicon razvila 1979. za upravljačke uređaje. RTU znači Remote Terminal Unit i označava binarnu varijantu za serijske vodove. Master, na primjer PLC, data logger ili sistem 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 zbira CRC16. Između dva telegrama postoji pauza 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. Da li viša riječ dolazi prva, određuje svaki proizvođač sam. Ako sistem daje besmislene vrijednosti, obično je zamijenjen redoslijed bajtova ili riječi.

Razlikuje se i brojanje adresa: neka uputstva broje od 0, druga od 1. Ako je vrijednost pomaknuta tačno za jedan registar, to je gotovo uvijek razlog.

Kada odgovara Modbus RTU preko RS485?

Modbus RTU odgovara kada upravljački uređaj ili data logger direktno ispituje brojila u istom ormaru ili zgradi, a do brojila ne vodi nikakva mreža. Kod mnogo brojila u više zgrada ili više ciljnih sistema isplati se gateway. Poređenje s mrežnom varijantom naći ćete u članku Modbus TCP ili Modbus RTU? i na stranici Šta 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 direktni 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 prenos 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 repeater ili razdjelnik s odvojenim segmentima.

Gdje ide završni 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 dozvoljava 247 adresa. Električno RS485 ograničava segment na 32 unit loads; s drajverima koji troše samo djelić toga moguće je više uređaja. U praksi granicu često postavlja vrijeme ispitivanja: što više uređaja, to duže traje jedan ciklus.

Koje se postavke moraju podudarati?

Brzina prenosa, bitovi podataka, paritet i stop-bitovi moraju biti jednaki na masteru i na svim slave uređajima. Uobičajeno je 9600 ili 19.200 bauda s 8 bitova podataka.

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 SEITEInterfejsi objašnjeniPoređenje svih pet interfejsa

Pitanja o Vašoj RS485 sabirnici?


Pošaljite nam broj uređaja, dužine vodova i ciljni sistem. Reći ćemo Vam koja struktura pouzdano radi.

Telefon
+41 (0)41 545 03 00

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