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Interfaces explicadasRS485

¿Qué es RS485 y Modbus RTU? Línea y protocolo explicados

RS485 y Modbus RTU se mencionan a menudo juntos, pero son dos cosas distintas. RS485 define cómo viajan las señales por la línea y Modbus RTU qué contienen los telegramas. Juntos son una de las interfaces de contadores más extendidas en la industria y en las instalaciones de edificios.

Lo esencial en breve

  • RS485 (TIA/EIA-485) transmite datos como diferencia de tensión en dos hilos, resistente a interferencias y hasta unos 1200 m.
  • Modbus RTU es un protocolo maestro-esclavo: un maestro pregunta y responden esclavos con direcciones de 1 a 247.
  • La línea se tiende en cadena y se termina con 120 Ω en ambos extremos.
  • Los valores medidos están en registros de 16 bits. Los valores de 32 y 64 bits ocupan dos o cuatro registros.
  • Cada telegrama está protegido con una suma de comprobación CRC16.

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¿Qué es RS485?

RS485 es una norma de transmisión eléctrica, no un protocolo. Los datos viajan como diferencia de tensión entre dos hilos, normalmente llamados A y B, a veces D+ y D−. Como el receptor solo evalúa la diferencia, las interferencias que afectan por igual a ambos hilos se anulan en gran medida. Por eso RS485 funciona también en cuadros con variadores de frecuencia y a grandes distancias.

Clásicamente, un segmento admite 32 participantes (unit loads); los transceptores modernos cargan el bus solo con una fracción de ello. La línea puede medir unos 1200 m, menos a velocidades altas.

Sobre RS485 funcionan distintos protocolos, además de Modbus RTU por ejemplo BACnet MS/TP. En un contador de energía RS485, por tanto, solo junto con el protocolo queda claro cómo se lee.

¿Cómo se cablea correctamente un bus RS485?

  • Tender en línea: de equipo a equipo, sin estrella y sin derivaciones largas.
  • Colocar una resistencia de terminación de 120 Ω en cada uno de los dos extremos de la línea, no en cada equipo.
  • Usar cable de datos trenzado y apantallado, idealmente con una impedancia característica de unos 120 Ω.
  • Llevar la masa de referencia (GND) si los equipos están alejados o se alimentan de forma distinta.
  • Ajustar en todos los equipos la misma velocidad, paridad y bits de parada.

Los escollos más frecuentes al montar el bus se describen en el artículo Modbus RTU sobre RS-485: los cinco escollos más frecuentes.

¿Qué es Modbus RTU?

Modbus es un protocolo abierto que Modicon desarrolló en 1979 para controladores. RTU significa Remote Terminal Unit y designa la variante binaria para líneas serie. Un maestro, por ejemplo un PLC, un registrador de datos o un sistema de gestión energética, envía una petición a una dirección de esclavo, y solo ese equipo responde. Un esclavo nunca transmite por iniciativa propia.

Un telegrama consta de dirección, código de función, datos y una suma de comprobación CRC16. Entre dos telegramas hay una pausa de al menos 3,5 caracteres, por la que los equipos reconocen el principio y el final.

Código de funciónSignificadoUso típico
03Leer holding registersValores medidos y ajustes
04Leer input registersValores medidos
06Escribir un registroCambiar un ajuste
16Escribir varios registrosEscribir varios valores en un bloque

¿Cómo se leen correctamente los registros Modbus?

Modbus solo conoce registros de 16 bits. Una lectura de 32 o 64 bits se reparte en dos o cuatro registros consecutivos. Si la palabra de mayor peso va primero lo decide cada fabricante. Si un sistema entrega valores absurdos, lo habitual es que el orden de bytes o de palabras esté invertido.

La numeración de las direcciones también varía: algunos manuales cuentan desde 0 y otros desde 1. Si un valor está desplazado exactamente un registro, casi siempre se debe a eso.

¿Cuándo encaja Modbus RTU sobre RS485?

Modbus RTU encaja cuando un controlador o un registrador consulta directamente contadores en el mismo cuadro o edificio y no hay red hasta los contadores. Con muchos contadores en varios edificios o varios sistemas de destino, compensa una pasarela. La comparación con la variante de red está en el artículo ¿Modbus TCP o Modbus RTU? y en la página ¿Qué es Modbus TCP?.

RS485 y Modbus RTU con equipos de EMU

El contador de energía RS485 EMU Professional II habla Modbus RTU, como EMU Professional II 3/100 para conexión directa hasta 100 A o como 3/5 para conexión con transformadores.

El EMU M-Center tiene dos puertos RS485, lee hasta 64 equipos Modbus RTU y transmite los valores por BACnet IP o MQTT.

Preguntas frecuentes


¿Cuál es la diferencia entre RS485 y Modbus?

RS485 es la transmisión eléctrica en dos hilos y Modbus RTU el protocolo que circula por ella. Sobre RS485 pueden funcionar también otros protocolos, y Modbus existe también sobre Ethernet como Modbus TCP.

¿Se puede tender un bus RS485 en estrella?

No. Solo una línea con derivaciones cortas funciona de forma fiable. Las estrellas y las derivaciones largas provocan reflexiones que hacen ilegibles los telegramas. Si los equipos están distribuidos en estrella, ayuda un repetidor o un distribuidor con segmentos separados.

¿Dónde va la resistencia de terminación?

En los dos extremos físicos de la línea, 120 Ω cada una entre A y B. Una resistencia en cada equipo carga demasiado el bus.

¿Cuántos equipos caben en un bus Modbus RTU?

El protocolo permite 247 direcciones. Eléctricamente, RS485 limita un segmento a 32 unit loads; con transceptores que solo consumen una fracción, caben más equipos. En la práctica, el límite suele ser el tiempo de consulta: cuantos más equipos, más dura un ciclo.

¿Qué ajustes deben coincidir?

Velocidad, bits de datos, paridad y bits de parada deben ser iguales en el maestro y en todos los esclavos. Son habituales 9600 o 19 200 baudios con 8 bits de datos.

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