Jaki kabel do MODBUS po RS485?

Jun 03, 2014 14 Replies

Witam,



Chcia³em zapytaæ, ile ¿y³ ma mieæ kabel do MODBUS po RS485, ¿eby ca³a magistrala by³a odporna na zak³ócenia? W instrukcji do modu³u komunikacyjnego Fatek, który ma trzy zaciski do RS485, narysowali, ¿e kabel ma dwie ¿y³y i ekran - ekran pod³±czaj± do zacisku G, dwa przewody pod³±czaj± do dwóch pozosta³ych zacisków. Z kolei w dokumencie ze standardem Modbus pisz±, ¿e kabel ma mieæ trzy ¿y³y (D0, D1, Common) i ekran. Urz±dzenie AVTMOD14 ma z kolei tylko zaciski A i B. Moje urz±dzenie z uk³adem MAX485 i separacj± galwaniczn± ma zaciski A, B i G.



Robbo


W dniu 2014-06-03 17:57, Robbo pisze:

Mylisz protokół (MODBUS) z interfejsem (RS-485). Łączysz A-A, B-B, co do ekranu to z reguły łączy się go z jednej strony.

ponoć najlepsza droga do problemów, ale ja już nie pamiętam uzasadnienia...

W dniu 2014-06-03 18:12, Elektrolot pisze:

Ludzie zajmujący się EMC twierdzą, że z obu stron. Tak czy inaczej RS-485 wymaga połączenia mas ze sobą. Gdy nie masz przewodu masowego to łączysz ekranem. Gdy masz przewód masowy a urządzenie ma osobne zaciski na GND i na Ekran to łączysz tak jak zdefiniowane na zaciskach a i tak wewnątrz z reguły GND jest połączone z masą :)

W dniu 2014-06-03 18:12, Elektrolot pisze:

Ludzie zajmujący się EMC twierdzą, że z obu stron. Tak czy inaczej RS-485 wymaga połączenia mas ze sobą. Gdy nie masz przewodu masowego to łączysz ekranem. Gdy masz przewód masowy a urządzenie ma osobne zaciski na GND i na Ekran to łączysz tak jak zdefiniowane na zaciskach a i tak wewnątrz z reguły GND jest połączone z ekranem :)

Problemy s± gdy po³±czysz z obu stron i pozwolisz na p³yniêcie pr±dów tym kablem pomiêdzy stacjami... Ekran ma byæ ekranem a nigdy zapasowym kablem do wykorzystania do przesy³u danych!

Kilka rzeczy ze specyfikacji protokołu Modbus:

3.4.4 Grounding Arrangements The « Common » circuit ( Signal and optional Power Supply Common ) must be connected directly to protective ground, preferably at one point only for the entire bus. Generally this point is to choose on the master device or on its Tap.

3.6 Cables A MODBUS over Serial Line Cable must be shielded. At one end of each cable its shield must be connected to protective ground. If a connector is used at this end, the shell of the connector is connected to the shield of the cable.

An RS485-MODBUS must use a balanced pair (for D0-D1) and a third wire (for the Common).

Zakładamy, że mamy przewód 3-żyłowy (D0, D1, Common) w ekranie. Jeśli dobrze rozumiem, to Common podpinamy dodatkowo (oprócz podłączenia do zacisków Common urządzeń) pod protective ground. Ponadto ekran podpinamy pod protective ground, ale tylko w jednym punkcie (dla każdego kabla). Zatem ekran i Common to nie będzie to samo. Jeśli weźmiemy kabel 2-żyłowy w ekranie, to ekran chyba pełniłby jednocześnie funkcję Common i ekranu. Zastanawiam się, na ile lepsze byłoby zastosowanie kabla 3-żyłowego w ekranie jeśli chodzi o odporność na zakłócenia. Tak jak pisałem poprzednio, standard mówi jedno, a praktycznie każde z urządzeń którymi dysponuję realizuje wszystko po swojemu (także jeśli chodzi o oznaczenia oraz podłączenie przewodów i ekranu). Ponadto jak czytam o Profibus na RS485, to tam powszechnie stosują kabel

2-żyłowy w ekranie.

Robbo PS. Jak na polski tłumaczy się "protective ground"?

W dniu 2014-06-03 19:23, Pszemol pisze:

nie chodziło o cos innego, ale nie pamiętam...

U¿ytkownik "Robbo" snipped-for-privacy@gmail.com napisa³ w wiadomo¶ci news:538df087$0$2158$ snipped-for-privacy@news.neostrada.pl...

Wed³ug mnie wiele zale¿y od konkretnych rozwi±zañ zastosowanych w urz±dzeniach.

Nadajnik RS485 emituje du¿o CM (wspólny sygna³ na A i B w czasie prze³±czania) wzglêdem swojego GND. Miêdzy innymi dlatego s± 3 przewody, aby droga powrotna tego CM bieg³a wzd³u¿ linii A i B a nie gdzie¶ naoko³o - wtedy emituje bardzo du¿o. Na wnikanie zak³óceñ CM na wej¶cie odbiornika zadzia³a to podobnie. Zak³ócenia CM na A i B wzglêdem GND scalaka te¿ mo¿e zostaæ odebrane jako zmiana stanu. Gdy po³±czenie GND nadajnika i odbiornika bêdzie bieg³o wzd³u¿ linii A i B to CM (odbierane z eteru) na A i B wzglêdem GND scalaków bêdzie mniejsze.

Ale je¶li na liniach A i B w urz±dzeniach s± solidne d³awiki CM (rzêdu 5mH) to ten trzeci przewód zaczyna byæ mniej wa¿ny.

Teraz dochodzi izolacja - przetwornica DCDC wrzuca swoje zak³ócenia w izolowane GND (IGND) wzglêdem prawdziwego GND. Standardowe przetworniczki daj± CM przekraczaj±ce normy. No i s± dwie mo¿liwo¶ci:

  1. Trafo przetworniczki o bardzo ma³ej pojemno¶ci (kiedy¶ stosowa³em 4pF) - da siê obni¿yæ emisjê poni¿ej normy, a ma³a pojemno¶æ doskonale blokuje te¿ sygna³ CM generowany przez driver - sprawa za³atwiona.
  2. Byle jaka DCDC zbocznikowana solidnym kondensatorem (rzêdu 2nF). Kondensator blokuje zak³ócenia CM przetwornicy DCDC na IGND, ale te¿ daje odniesienie do GND dla sygna³ów CM generowanych przez nadajnik - znów mo¿e przekraczaæ normy - trzeba daæ trzeci przewód ³±cz±cy IGND lub d³awik CM.

Przypuszczam, ¿e najbardziej prawid³owe po³±czenie to 3 przewody ³±cz±ce A,B,IGND oraz ekran po³±czony z GND. Je¶li GND ³±czonych urz±dzeñ maj± ka¿de swoje po³±czenie gdzie¶ do ziemi to z jednej strony ekran mo¿na po³±czyæ przez C, aby pr±dy wyrównawcze GND nie p³ynê³y przez nasz ekran. Ale to jest nie za dobre rozwi±zanie z punktu widzenia EMC - ekran nale¿y ³±czyæ na ca³ym obwodzie (przewodów wewn±trz ekranu ma nie byæ widaæ z zewn±trz) do ekranowanej obudowy. A je¶li ekranem przewodu mog± pop³yn±æ pr±dy wyrównawcze to równolegle do tego po³±czenia nale¿y urz±dzenia po³±czyæ jak±¶ szyn± wyrównawcz± aby 99% pr±du pop³ynê³o tamtêdy a tylko 1% przez ekran. Ekran kabla nale¿y rozumieæ jako wyd³u¿enie ekranowanej obudowy urz±dzenia. Ekran kabla ³±cz±cego dwa urz±dzenia ma z ich obudów stworzyæ jedn± ekranowan± przestrzeñ. Poniewa¿ ekranowana obudowa urz±dzenia raczej nie jest po³±czona z IGND wiêc ekran nie powinien byæ stosowany do po³±czenia IGND.

To w skrócie wszystko co w tym temacie wymy¶li³em przez lata :). P.G.

Powitanko,

Jesli 2 urzadzonka sa na roznych potencjalach do ziemi, to osobny kabelek wyrownawczy jest wielce wskazany. Niezaleznie od ekranu.

Pozdroofka, Pawel Chorzempa

Piotrze, a co powiesz o instalacjach RS-485 robionych skrêtk± z dwu niezbyt cienkich drutów (plecionek) 18AWG w izolacji bez ekranu i bez wspólnej masy biegn±ce na odleg³o¶æ 300-500m? :-)

U¿ytkownik "Pszemol" snipped-for-privacy@PolBox.com napisa³ w wiadomo¶ci news:lmlt80$bi3$ snipped-for-privacy@dont-email.me...

Powiem: Po co 18AWG? Wystarczy 24AWG. Chyba, ¿e chodzi o odporno¶æ mechaniczn±, albo solidno¶æ po³±czeñ albo inne ...

Dwie mo¿liwo¶ci wskaza³em w tym co napisa³em:

1 - tam gdzie napisa³em: "sprawa za³atwiona", 2 - trochê ni¿ej napisa³em: "trzeba daæ trzeci przewód ³±cz±cy IGND __lub__ d³awik CM.

Uzupe³niê. Przy ma³ej prêdko¶ci mo¿e siê obyæ bez d³awika. Ma³a prêdko¶æ to pojêcie wzglêdne. Ma na to na pewno te¿ wp³yw zastosowany driver. Dotychczas spotyka³em takie, które gwarantowa³y ró¿nicê CM miêdzy jednym a drugim stanem poni¿ej 200mV. Ale widzia³em te¿ gdzie¶ taki gwarantuj±cy

100mV (2 razy ni¿sze zak³ócenia CM to 2 razy wy¿sza prêdko¶æ przy której harmoniczne na 150kHz+ siê jeszcze zmieszcz± w EMC). Ale ta ró¿nica CM dla obu stanów nie jest w praktyce najwiêkszym ¼ród³em emisji drivera. Zastosowanie drivera z ograniczeniem stromo¶ci zboczy te¿ pomo¿e. Przypuszczam ¿e 9600 czy 19200 mog± siê zmie¶ciæ w limicie zak³óceñ bez d³awika, ale nie sprawdza³em. Nale¿y te¿ pamiêtaæ, ¿e normy specyfikuj± limity QPeak i Average. Emisja average zale¿y miêdzy innymi od protoko³u komunikacji. P.G.

W dniu 03.06.2014 o 19:37 Robbo snipped-for-privacy@gmail.com pisze:

Masa ochronna?

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required