Modbus RS485的布线属于弱电操作,不同于电力布线,如果电工不是Modbus通信网络专家,最终通信网络可能无法正常使用。
端子接线正确
设备间布线正确
最大通信距离和最大设备数量
中继器的正确使用
通信电缆选型
屏蔽层接地
设置匹配电阻
Modbus运维上位机MThings
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正确的端子接线
每个Modbus设备至少提供两个连接端子的一路通信口。为方便起见,将其指示为A和B。在这两个端子中,连接通信电缆,使所有参与通信的设备并联连接。A所有端子必须连接在一起B端子必须单独连接在一起。
如果出现AB端子连接不仅会影响单个设备,还会导致菊花链网络通信异常。
区分现场布线施工AB端子上的电缆颜色,如A端子统一使用白色通信线,B蓝色通信线统一用于端子。
每个端子可以同时插入进线和出线,主入口和出口端子可以直接连接到仪器的端子而无需创建分支。如果每个端子只能插入一根电缆,则必须使用三通端子为每个要连接的仪器创建适当的分支。
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设备间布线正确
Modbus RS485采用菊花链总线连接,不同于强电并联电路,对通信线并联有很多要求。Modbus RS485总线提供主电缆(主干),所有设备必须通过分支线与主电缆连接,并尽可能短。
分支线长度不得超过1200米,过长的分支线会产生信号反射和干扰,导致通信数据无法正常收发。
总线布线方式错误:
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最大通信距离和最大设备数量
建议设计施工中的主电缆长度不得超过700米,其中不包括分支线的长度。主电缆的长度限制如下:
1220 |
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975 |
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914 |
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701 |
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488 |
基于24 AWG双绞线屏蔽线,0.085欧姆/米,导线之间41pF/米,导线到屏蔽层72pF/米。
设计施工中连接到主电缆的设备总数建议不超过32个,其中包含主机节点。总线中最大负载设备数主要依赖于RS485转换器的芯片类型,并和所用的通信电缆品质相关。设备节点越多、传输距离越远、电磁环境越恶劣,而对所选的电缆要求就越高。
RS485通讯中一个串口可以控制多少个设备的问题是与该RS485网络中的电气特性和协议特性所决定的。所谓电气特性就是指的是要保证RS485网络中的特征阻抗在允许的范围内,(120欧姆)。连接的设备越多,特征阻抗越小。总线上设备节点较多时,应在总线末端增加120欧姆的终端电阻。
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正确的使用中继器
当数据传输的有效距离要求超过设计要求,或设备个数较多时,为避免过度的信号衰减,可以增加信号中继器。
每个中继器将相邻的两个主电缆串联,同一总线中部署的中继器建议不要超过3个,否则将产生显著的数据传输延时。
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通信电缆选型
Modbus RS485应使用带屏蔽双绞线。导线由两根绞合在一起的导线组成,屏蔽层可以是编织的金属网或包裹箔片。
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屏蔽层接地
电缆屏蔽层必须有单点接地,接地点可在主电缆的一端完成。
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设置匹配电阻
当通信距离较长,设备节点较多时,为避免信号反射,必须在主电缆的末端安装120欧姆匹配电阻。该要求非必须,主要视现场布线后的通信情况而定,所以在布线过程中应预留匹配电阻安装位置。
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Modbus运维上位机MThings
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