RS485 Modbus apparaten aansluiten
Inleiding
RS485 is de fysieke interface en Modbus is het protocol dat via deze interface wordt gebruikt. Het is betrouwbaar, simpel en biedt vele mogelijkheden. De apparaten die uitgelezen of aangestuurd moeten worden kunnen als seriële bus aangesloten worden op de Envi.Baseenvi.base De energiecontroller van Envitron die apparaten uitleest, aanstuurt en data opslaat achter de hoofdaansluiting. via de Modbus RS485-poort. De Envi.Baseenvi.base De energiecontroller van Envitron die apparaten uitleest, aanstuurt en data opslaat achter de hoofdaansluiting. fungeert hierbij als mastermaster Het apparaat dat de communicatie initieert en bepaalt welk slave-apparaat wanneer antwoordt. in het busnetwerk. Er kunnen maximaal 32 apparaten op één RS485-lijn worden aangesloten.
Zijn er op locatie meerdere apparaten die uitgelezen moeten worden en ver uit elkaar liggen, of is de RS485 bus heel traag? Dan kan een RS485-naar-TCP converter uitkomst bieden, zodat de communicatie via het netwerk kan verlopen: Leveromvang.
Aansluiten van RS485 apparaten
Voor het aansluiten van RS485-apparaten op de Envi.Baseenvi.base De energiecontroller van Envitron die apparaten uitleest, aanstuurt en data opslaat achter de hoofdaansluiting. wordt optioneel een 2 meter lange RJ45-kabel meegeleverd met aan één zijde adereindhulzen. Je kunt er ook voor kiezen deze kabel zelf te maken. Zie hiervoor de pagina Data-aansluitingen. Bij grotere afstanden wordt altijd een afgeschermde twisted-pair kabel toegepast.
De Envi.Baseenvi.base De energiecontroller van Envitron die apparaten uitleest, aanstuurt en data opslaat achter de hoofdaansluiting. beschikt over twee RS485 Modbus-poorten: poort 1 met een RJ45-connector en poort 2 met een RJ12-connector, deze laatste is niet standaard aanwezig op de Envi.Baseenvi.base De energiecontroller van Envitron die apparaten uitleest, aanstuurt en data opslaat achter de hoofdaansluiting.. Wanneer de tweede RS485-poort benodigd is, dient dit vooraf te worden afgestemd met de salesafdeling.
Alle RS485-apparaten dienen in serie te worden aangesloten op de Envi.Baseenvi.base De energiecontroller van Envitron die apparaten uitleest, aanstuurt en data opslaat achter de hoofdaansluiting.: A+ op A+ en B− op B−, telkens doorgelust van apparaat naar apparaat. Zie ook onderstaande afbeelding. De Envi.Baseenvi.base De energiecontroller van Envitron die apparaten uitleest, aanstuurt en data opslaat achter de hoofdaansluiting. is hierbij de mastermaster Het apparaat dat de communicatie initieert en bepaalt welk slave-apparaat wanneer antwoordt. en er kunnen maximaal 32 apparaten op één bus worden aangesloten. Bij het laatste apparaat in de bus moet een 120 Ω afsluitweerstand worden geplaatst tussen A+ en B− om reflectiereflectie Weerspiegeling van datasignalen op een kabel, waardoor storingen en foutmetingen kunnen ontstaan. op de lijn te voorkomen. Hiervoor wordt meestal een ¼ Watt, 120 Ω weerstand gebruikt. Sommige apparaten beschikken over een interne afsluitweerstand die met een schakelaar kan worden geactiveerd. Deze mag uitsluitend worden ingeschakeld bij het laatste apparaat in de bus. Aan de zijde van de Envi.Baseenvi.base De energiecontroller van Envitron die apparaten uitleest, aanstuurt en data opslaat achter de hoofdaansluiting. is de afsluitweerstand al intern aanwezig.
Wanneer een apparaat geen aansluiting heeft voor de referentiedraad (GND), hoeft deze daar niet te worden aangesloten. Zorg er in dat geval wel voor dat bij het volgende apparaat de afscherming en de eventuele aardlitze weer worden doorverbonden, zodat de RS485-bus overal hetzelfde potentiaalniveau behoudt en minder gevoelig is voor storingen.
Wanneer de Envi.Baseenvi.base De energiecontroller van Envitron die apparaten uitleest, aanstuurt en data opslaat achter de hoofdaansluiting. als complete installatiekast wordt besteld, zijn de communicatiepoorten al extern doorgelust op rijgklemmen. Er hoeven dan geen speciale kabels meer gemaakt te worden. Bekijk ook Installatiekasten voor meer informatie.
Sommige merken wijken af van de standaarddefinitie van de A- en B-aansluitingen, omdat deze niet universeel is vastgelegd. Bij merken zoals Eastron, Huawei en Schneider Electric wordt de A-lijn van de mastermaster Het apparaat dat de communicatie initieert en bepaalt welk slave-apparaat wanneer antwoordt. op de A-lijn van de slaveslave Een apparaat dat reageert op commando’s van de master. Elk apparaat heeft een uniek adres (ID). aangesloten, en de B-lijn op de B-lijn. Bij Janitza is dit echter omgekeerd: de A van de mastermaster Het apparaat dat de communicatie initieert en bepaalt welk slave-apparaat wanneer antwoordt. moet op de B van alle slavesslave Een apparaat dat reageert op commando’s van de master. Elk apparaat heeft een uniek adres (ID). worden aangesloten, en de B van de mastermaster Het apparaat dat de communicatie initieert en bepaalt welk slave-apparaat wanneer antwoordt. op de A van de slavesslave Een apparaat dat reageert op commando’s van de master. Elk apparaat heeft een uniek adres (ID).. Met andere woorden: de A van de Envi.Baseenvi.base De energiecontroller van Envitron die apparaten uitleest, aanstuurt en data opslaat achter de hoofdaansluiting. wordt aangesloten op de B van de meters. Controleer dit altijd in de handleiding van het betreffende apparaat, of probeer de aansluitingen om te wisselen wanneer de meters niet online komen. Let op: als één enkel apparaat verkeerd is aangesloten, kan het volledige netwerk uitvallen.
Pinconfiguratie RS485-poorten
RS485-poort 1 (aansluiting 4)
| Pin | Functie |
|---|---|
| 4 | B− |
| 5 | A+ |
| 8 | GND |
RS485-poort 2 (aansluiting 9) - optioneel
| Pin | Functie |
|---|---|
| 4 | GND |
| 5 | A+ |
| 6 | B− |
Configuratie
Na het aansluiten dienen de RS485-apparaten individueel te worden ingesteld volgens de handleiding van de fabrikant. Elk apparaat in het RS485-netwerk moet worden ingesteld als slaveslave Een apparaat dat reageert op commando’s van de master. Elk apparaat heeft een uniek adres (ID). en een uniek Modbus-adres krijgen tussen 1 en 254.
De Envi.Baseenvi.base De energiecontroller van Envitron die apparaten uitleest, aanstuurt en data opslaat achter de hoofdaansluiting. gebruikt standaard de volgende communicatie-instellingen:
baudrate 9600, 1 stopbit en parity none.
Wanneer een apparaat hiervan afwijkt, moet dit in de instellingen van het apparaat worden aangepast.
Wanneer de apparaten correct zijn ingesteld, kunnen ze worden toegevoegd aan de Envi.Baseenvi.base De energiecontroller van Envitron die apparaten uitleest, aanstuurt en data opslaat achter de hoofdaansluiting. via de installatietool van Envitron.
Maak in de tool het betreffende apparaat aan onder de juiste apparaatcategorie, selecteer de juiste communicatie-instellingen
en geef het apparaat een duidelijke naam. Deze naam wordt ook zo weergegeven in het portaal.
Test vervolgens in de installatietool of de meetwaarden correct worden weergegeven.
Wanneer het een stuurbaar apparaat betreft, controleer dan met een kort stuursignaal of het apparaat correct reageert.
Technische eigenschappen
| Eigenschap | Specificatie |
|---|---|
| Aanbevolen datakabel | 2×0,75 mm² twisted pair met afscherming |
| Maximaal aantal apparaten | 32 apparaten per bus |
| Maximaal aanbevolen afstand | 400 m bij 9600 baud |
| Maximale transmissiesnelheid | 115 200 baud (Standaard 9600 baud) |
| Afsluitweerstand | Typisch 120 Ω, ¼ Watt. Raadpleeg altijd de handleiding van het aangesloten apparaat. |
Aansluittips en aandachtspunten
Storingen
Komt een apparaat niet online of reageert de bus traag?
Om gericht te kunnen zoeken is het verstandig eerst alleen het eerste apparaat online te krijgen en de rest van de bus tijdelijk los te koppelen.
Wanneer dit gelukt is, kunnen de overige apparaten één voor één worden aangesloten. Loop hierbij de volgende punten na:
- A en B zijn omgedraaid
In de meeste gevallen wordt A op A aangesloten, maar dit is geen universele standaard. Sommige merken, zoals Janitza, vereisen dat de A van de Envi.Baseenvi.base De energiecontroller van Envitron die apparaten uitleest, aanstuurt en data opslaat achter de hoofdaansluiting. op de B van de meter wordt aangesloten. Als één apparaat verkeerd is aangesloten, kan de hele bus in storing raken. - Onjuiste kabel gebruikt
Wanneer geen afgeschermde twisted-pair kabel is toegepast, kunnen storingen optreden. Data kunnen dan wegvallen, waardoor het lang duurt voordat apparaten worden uitgelezen. Dit risico neemt toe wanneer de datakabel dicht langs voedingskabels is gelegd. - Geen afsluitweerstand geplaatst
Controleer of op het laatste apparaat in de bus een 120 Ω afsluitweerstand is geplaatst tussen A+ en B−. - Afsluitweerstand op verkeerde plek actief.
Sommige apparaten hebben een interne terminator. Controleer dat deze alleen bij het laatste apparaat is ingeschakeld. - Verkeerd of dubbel Modbus-adres
Controleer of elk apparaat een uniek Modbus ID heeft. Een verkeerd of dubbel adres kan de communicatie van de hele bus verstoren. - Verkeerde communicatie-instellingen.
Controleer of alle apparaten dezelfde communicatieparameters gebruiken: baudrate 9600, 1 stopbit en parity none zijn de standaard waarden. Afwijkende instellingen zorgen ervoor dat apparaten niet of slechts gedeeltelijk reageren. - Onjuiste bussignalen
Meet tussen A en B met een multimeter. Bij een actieve RS485-bus hoort het spanningsverschil ongeveer ±2 V tot ±3 V te zijn. Een duidelijk hogere of lagere spanning wijst vaak op een gebroken kabel of een defect aan de Envi.Baseenvi.base De energiecontroller van Envitron die apparaten uitleest, aanstuurt en data opslaat achter de hoofdaansluiting.. Sluit eerst uit dat de bekabeling de oorzaak is. Wanneer de kabel in orde is, reset de Envi.Baseenvi.base De energiecontroller van Envitron die apparaten uitleest, aanstuurt en data opslaat achter de hoofdaansluiting. en controleer opnieuw. Blijft het probleem bestaan, neem dan contact op met de supportafdeling. - Defect communicatiebord
Als bovenstaande punten zijn gecontroleerd en het probleem blijft bestaan, kan een communicatiebord van een tussenliggend apparaat defect zijn. Koppel de apparaten één voor één los en controleer telkens of de bus daarna weer goed functioneert.
Kabel verwerking
Wanneer er een afgeschermde kabel zonder aardlitze wordt toegepast dan dient de kabel mantel 5cm te worden afgestript. Het vlechtwerk dient te worden ontvlochten en opgedraaid te worden tot een “spriet”. Zorg met een krimpkous of isolatietape dat deze op een nette manier wordt afgewerkt. Strip de beide andere aders op 8mm en plaats op de uiteinden een geschikte adereindhuls.
Wanneer er een afgeschermde kabel met aardlitze wordt toegepast dan dient de kabel mantel tot 5cm te worden afgestript maar dient ook het vlechtwerk te worden weggeknipt. Bij de aders is een aardlitze toegevoegd, let erop dat deze niet wordt afgeknipt. Zorg met een krimpkous of isolatietape dat de aardlitze op een nette manier wordt afgewerkt. Strip de andere aders tot 8mm af en plaats op de uiteinden een geschikte adereindhuls. Op sommige apparaten zit geen ground aansluiting. In dit geval hoeft de ground draad niet aangesloten te worden. Houd er rekening mee dat de Envi.Baseenvi.base De energiecontroller van Envitron die apparaten uitleest, aanstuurt en data opslaat achter de hoofdaansluiting. zo dicht mogelijk bij de meters wordt geplaatst, het netwerk is zonder ground gevoeliger voor storingen.
Twisted-pair RS485 datakabel met afscherming en referentiedraad(aardlitze)
Ground/potentiaal referentie
In een RS485-bus noemen we in de praktijk de derde, niet geisoleerde ader in de buskabel vaak ground, maar technisch gezien is het geen aarde in de klassieke zin. Het is een common reference ofwel potentiaal referentie tussen alle apparaten op de bus. Daardoor weten de apparaten in de bus binnen welke spanningsrange het signaal moet liggen. Het zorgt ervoor dat A en B niet ergens gaan “zweven” en dat de transceivers binnen hun common-mode bereik blijven. Dus het gaat om potentiaalverevening, zodat iedereen naar dezelfde elektrische “vloer” kijkt. Het is dus geen veiligheidsaarde en wordt uitsluitend toegepast voor communicatiestabiliteit. Verbindt deze dus ook nooit zelf aan een aadrail, PE-klem of een ander metalen object.
Heeft de kabel een losse referentiedraad die niet verbonden is met het vlechtwerk dan mag de mantel aan één zijde wel verbonden worden met aarde. Deze komt dan niet in contact met de referentiedraad. Aan één zijde verbinden aan aarde voorkomt aardlussen.