Produal – Tip til at undgå kommunikationsproblemer i RS-485-netværk
RS-485-kommunikationsproblemer er normale i projekter inden for bygningsautomatik, da mange ting nemt kan gå galt under installationen. Dette artikel viser dig det grundlæggende i installation af RS-485-netværk, så kommunikationsproblemer kan undgås.
Modbus er en master-slave-protokol
Ved installationen af et RS-485-netværk er det vigtigt at forstå, at Modbus RTU over RS-485 er en master-slave-protokol. Slaveenhederne kan ikke starte kommunikation, de kan kun reagere på masterens anmodninger. Derfor skal alle slaver tilsluttes installationens masterenhed. Bemærk, at der altid kun er én master i et RS-485-netværk, men der kan være op til 247 slaveenheder baseret på enhedsbelastningen.
Enhedsbelastning identificerer det tilladte antal enheder
Alle Modbus-slaveenheder belaster segmentet, og belastningen påvirker, hvor mange enheder du trygt kan tilkoble et segment. Denne belastning kaldes enhedsbelastning (UL – unit load). Hvis et netværk er overbelastet, kan transceiveren have svært ved at sende de nødvendige spændingsniveauer og kan endda gå i stykker.
Tidligere transceivere havde 1 UL, og et segment kunne håndtere op til 32 UL’er. Moderne transceivere har endnu lavere belastningskapacitet såsom 1/10 UL eller 1/4 UL. Produal Modbus-controllere Proxima CU-LH og HLS 44-SE bruger f.eks. 1/10 UL transceivere. I teorien kan et RS-485-netværk bygges til et fuldt segment på 247 enheder. Det er imidlertid ikke nemt at opnå på grund af den kabling, der skal bruges, dens længde og den generelle kvalitet af installationsarbejdet. Ikke desto mindre er det ved overholdelse af gode installationspraksisser og egnet kabling sikkert at opnå segmenter med 60-90 enheder.
Vælg egnede kabler, og tjek forbindelserne
RS-485-netværket kaldes ofte et system med to kabler. Dog er det i henhold til Modbus-standarden bedste praksis at inkludere en jording mellem alle enheder i et segment for at balancere tingene. Det anbefales derfor, at der altid bruges mindst tre kabler til datatransmission (2 x 2 snoede par).
Brug A+ og B- med ét par og G0 med en af ledningerne i det andet par. En god, solid G0 til hver enkelt enhed stabiliserer jordingspotentialet, og risikoen for mulige jordingsproblemer undgås. Sørg for, at du ikke blander terminalforbindelser med A+ og B-. De skal være identiske på hver enkelt slaveenhed.
Når du vælger et kabel, skal du huske, at den maksimale længde på et segment, er 1200 m med mellem 9.600 og 38.400 baud. Belden 9842 er f.eks. et solidt valg.
Undgå for enhver pris lange stubs
Et andet vigtigt problem, der hjælper dig med at undgå kommunikationsproblemer i RS-485 netværk, er for enhver pris at undgå lange stubs og i stedet bruge en serieforbindelse i stedet for. Med stubs mener vi kort og lange forbindelser med et RS-485-kabel fra enheden til hovednetværkskablet.
Lange stubs kan forstyrre kommunikationen, og master- og slaveenheder kan have problemer med at registrere signalniveauer. Det anbefales derfor altid at bruge serieforbindelser, hvor det er muligt. Se f.eks. illustrationen, der viser forskellen i signalniveauer (uddrag fra “Tutorial 763 / Guidelines for Proper Wiring of an RS-485 (TIA/EIA-485-A) Network” med godkendelse fra Analog Devices Inc.)
