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Interface · EMU Professional II
La ligne bifilaire différentielle est chez elle dans l’industrie et pardonne les perturbations électriques – mais pas les erreurs de topologie. Voici ce qui distingue le RS-485 du Modbus RTU, ce qui compte dans la construction du bus et ce qu’apportent deux interfaces RS-485 sur le M-Center.
Deux choses souvent confondues
RS-485 ne décrit que la couche électrique : une ligne bifilaire différentielle, généralement repérée A et B, en semi-duplex. Différentiel signifie que le signal est transmis comme différence de tension entre les deux fils. Les perturbations touchent les deux fils de la même manière et disparaissent au calcul de la différence – c’est pourquoi le RS-485 dure si bien en milieu industriel.
Modbus RTU est le protocole qui parle sur cette ligne. Un maître demande, les esclaves répondent ; un seul peut parler à la fois. Chaque esclave a une adresse de 1 à 247, le message se termine par une somme de contrôle CRC16, et entre deux télégrammes il y a une pause d’au moins 3,5 longueurs de caractère qui marque la trame.
On lit des registres 16 bits, habituellement avec le code de fonction 3 (holding register) ou 4 (input register). Les valeurs plus grandes comme les index d’énergie sont réparties sur plusieurs registres, en entier 32 bits ou en virgule flottante. Quelles valeurs se trouvent à quelle adresse de registre et dans quel ordre d’octets figure dans la table des registres du manuel – c’est la partie dont on a réellement besoin lors de la configuration.
A / B
Les deux fils de signal. Contrairement au M-Bus, l’affectation n’est pas libre ici – inversée, le bus ne fonctionne pas.
Semi-duplex
Émission et réception sur la même paire de fils, donc jamais en même temps.
Résistance de terminaison
120 Ω aux deux extrémités du bus contre les réflexions. Uniquement aux extrémités, pas sur chaque appareil.
Charge unitaire
Mesure de la charge d’un nœud. Un segment supporte classiquement 32 charges unitaires ; les circuits modernes n’en tirent qu’une fraction.
Adresse d’esclave
1 à 247, réglée sur l’appareil. Chaque adresse ne peut figurer qu’une fois par segment.
Intervalle de silence
Pause de 3,5 longueurs de caractère qui marque le début et la fin d’un télégramme.
Déroulement
Exemple avec un EMU M-Center comme maître, un EMU Professional II et les compteurs Helvatron H2O et DELTA III : câblage du bus, trame, réponse et erreurs fréquentes.
Construction
Le RS-485 veut une ligne continue d’une extrémité à l’autre, avec des dérivations aussi courtes que possible vers les appareils. Le câblage en étoile est la cause la plus fréquente de bus qui fonctionnent à basse vitesse et plus à vitesse élevée. Les habitués du M-Bus, où l’étoile est expressément permise, tombent régulièrement dans ce piège.
120 Ω vont aux deux extrémités physiques de la ligne. Une troisième résistance de terminaison quelque part au milieu charge le bus sans rien améliorer. Si la terminaison manque complètement, des réflexions apparaissent et se manifestent par des erreurs CRC sporadiques – le bus fonctionne, mais pas de manière fiable.
Plus la ligne est longue, plus la vitesse possible est basse. En règle empirique, le produit de la longueur par la vitesse est constant ; dans la pratique du bâtiment, 9600 ou 19200 Bd sur quelques centaines de mètres ne posent pas de problème, tandis que 115200 Bd ne fonctionne proprement que sur de courtes distances.
Une référence commune entre les nœuds empêche la tension de mode commun de sortir de la plage admissible. Le blindage est raccordé d’un seul côté, sinon des courants de compensation apparaissent.
Une adresse d’esclave attribuée deux fois. Deux appareils répondent en même temps, le maître ne voit que des erreurs CRC et signale les deux comme injoignables. Tenir une liste d’adresses avant la mise en service.
A et B inversés. Contrairement au M-Bus, le RS-485 n’est pas insensible à la polarité. Un seul appareil mal raccordé peut perturber tout le segment.
Cas d’usage
L’EMU M-Center apporte deux interfaces RS-485 et relève ainsi jusqu’à 64 appareils Modbus RTU. Deux interfaces séparées, c’est plus qu’une capacité doublée : elles permettent de séparer proprement deux segments de vitesses ou de fabricants différents, au lieu de tout forcer sur une seule ligne.
La partie la plus fastidieuse du Modbus RTU – la table des registres – vous est épargnée par le M-Center grâce aux pilotes d’appareils enregistrés dans le Device Management. Au lieu de saisir des adresses de registres, vous choisissez l’appareil et obtenez des valeurs nommées.
Ensuite s’applique la même chose qu’avec le M-Bus : le M-Center relève cycliquement, consigne les relèves échouées et transmet les valeurs à MQTT, BACnet IP, OPC UA, Modbus TCP, (s)FTP, e-mail ou Joulio-Web. Un segment Modbus RTU auparavant lu par une seule supervision sert ainsi en même temps la facturation et le cloud.
Interfaces
2 × RS-485
Appareils
jusqu’à 64, paliers de licence 32 et 64
Protocole
Modbus RTU
Pilotes
via le Device Management, au lieu d’adresses de registres saisies à la main
Transmission
MQTT, BACnet IP, OPC UA, Modbus TCP, CSV, JSON, Excel
Positionnement
Documents
Cette page explique le principe. Les listes de registres, la structure des télégrammes, l’affectation des bornes et les paramètres exacts de chaque version figurent dans le manuel d’interface.
PDFManuel de l’interface Modbus1485 · table des registres · anglais PDFFiche technique Professional II1441 · anglais PDFManuel M-Center2151 · côté maître · anglais
Questions fréquentes
Le RS-485 est la couche électrique : une ligne bifilaire différentielle en semi-duplex. Le Modbus RTU est le protocole qui s’y superpose, avec un fonctionnement maître-esclave, des adresses de 1 à 247, des registres 16 bits et une somme de contrôle CRC16. Il faut les deux, et les deux sont souvent cités d’un même souffle.
120 Ω aux deux extrémités physiques de la ligne, nulle part ailleurs. Une résistance supplémentaire au milieu charge le bus sans utilité ; une terminaison manquante provoque des réflexions qui se manifestent par des erreurs CRC sporadiques.
Mieux vaut pas. Le RS-485 veut une ligne continue avec de courtes dérivations. Le câblage en étoile est la cause la plus fréquente de bus qui fonctionnent à basse vitesse et tombent en panne à vitesse plus élevée. Les habitués du M-Bus, où l’étoile est permise, l’oublient facilement.
Jusqu’à 64 appareils Modbus RTU via deux interfaces RS-485. Les paliers de 32 et 64 appareils sont débloqués par licence. Sur le plan électrique, la limite des charges unitaires par segment s’applique en plus.
Dans le manuel de l’interface Modbus, document 1485. On y trouve les adresses de registres, les types de données et l’ordre des octets. Sur le M-Center, ce n’est généralement pas nécessaire, car des pilotes d’appareils sont enregistrés dans le Device Management.
Pour séparer deux segments qui ne vont pas ensemble : vitesses différentes, fabricants différents ou deux zones géographiquement distinctes. Tout forcer sur une seule ligne est la cause la plus fréquente de perturbations difficiles à localiser.
Envoyez-nous le nombre de points de mesure, les distances et le système cible. Nous vous dirons quelle version a du sens – et quand une autre interface serait le meilleur choix.
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