RS485-Bus anschließen

Das Gateway ist Master auf seinem RS485-Bus. Es fragt die Modbus-Geräte der Reihe nach nach ihren Werten, und nur das Modbus-Gerät mit der angefragten Adresse antwortet. Stromversorgung und Netzwerk schließen Sie an, wie unter Gateway anschließen beschrieben. Warum RS485 so funktioniert, erklärt die Kurslektion RS485 erklärt.

Was Sie brauchen

• Ein geschirmtes Kabel mit einem verdrillten Aderpaar und einer dritten Ader, zum Beispiel ein Kabel mit zwei verdrillten Paaren.
• Einen Abschlusswiderstand von 120 Ω für jedes Busende ohne eingebauten Abschlusswiderstand.
• Das Handbuch jedes Modbus-Geräts, für die Klemmen, die Adresse und die Bus-Einstellung.
• Ein Multimeter, um den Abschluss zu messen.

Adern am Gateway anschließen

Das erste Modbus-Gerät kommt mit drei Adern an den RS485-Stecker des Gateways. Der Stecker hat sechs Kontakte in zwei Reihen zu je drei, mit der Beschriftung darüber und darunter. Die Tabelle zeigt, welche Klemme des Modbus-Geräts zu welchem Kontakt gehört.

Beide ⏚-Kontakte sind Signalmasse, eine Ader genügt also. Heißen die Klemmen am Modbus-Gerät A und B, ist je nach Hersteller unterschiedlich, welche der Plus-Pol ist. Schlagen Sie es im Handbuch nach. Steht es dort nicht, schließen Sie A an D+ und B an D- an.

1. Plus verbinden

   Verbinden Sie D+ des Gateways mit der Plus-Klemme des Modbus-Geräts. Verwenden Sie eine Ader des verdrillten Paars.

2. Minus verbinden

   Verbinden Sie D- mit der Minus-Klemme, über die andere Ader desselben Paars.

3. Signalmasse verbinden

   Verbinden Sie einen ⏚-Kontakt mit der Masseklemme des Modbus-Geräts, über die dritte Ader.

Die dritte Ader hält das Gateway und die Modbus-Geräte auf derselben Bezugsspannung. Ohne diese Ader kamen in der Praxis 30 bis 50 % der Antworten mit einem CRC-Fehler an. Der Kabelschirm zählt nicht als Signalmasse.

Modbus-Geräte durchschleifen

Der Bus läuft als eine Linie von Modbus-Gerät zu Modbus-Gerät. Ein Stern oder ein langer Stich reflektiert einen Teil des Signals. Eine kurze Durchschleifung an den Klemmen eines Modbus-Geräts ist in Ordnung.

1. Nächstes Kabel verlegen

   Verlegen Sie von den Klemmen des ersten Modbus-Geräts ein Kabel zum nächsten.

2. Adern durchverbinden

   Verbinden Sie Plus mit Plus, Minus mit Minus und Masse mit Masse.

3. Linie fertigstellen

   Wiederholen Sie die beiden vorigen Schritte bis zum letzten Modbus-Gerät.

4. Schirm durchverbinden

   Verbinden Sie an jedem Modbus-Gerät den Schirm des ankommenden und des abgehenden Kabels.

5. Schirm erden

   Erden Sie den Schirm an einer einzigen Stelle, am besten am Gateway.

Ein Schirm, der an beiden Seiten geerdet ist, bildet eine Erdschleife, die Störungen auf den Bus bringt.

Abschlusswiderstände setzen

An jedem der beiden Busenden sitzt ein Abschlusswiderstand von 120 Ω zwischen Plus und Minus. Er verhindert, dass das Signal am Kabelende zurückgeworfen wird. Dazwischen gehört keiner.

1. Anfang abschließen

   Setzen Sie am ersten Busende einen Widerstand von 120 Ω zwischen Plus und Minus. Sitzt dort das Gateway, setzen Sie ihn zwischen D+ und D-.

2. Ende abschließen

   Schalten Sie am letzten Modbus-Gerät den eingebauten Abschlusswiderstand ein, mit dem Schalter oder Jumper aus dem Handbuch. Hat es keinen, setzen Sie einen losen Widerstand von 120 Ω zwischen die Plus- und die Minus-Klemme.

3. Zwischenliegende Widerstände ausschalten

   Schalten Sie den eingebauten Abschlusswiderstand an jedem Modbus-Gerät dazwischen aus.

Adressen und Bus-Einstellung festlegen

Jedes Modbus-Gerät bekommt eine eigene Slave-Adresse von 1 bis 247 und dieselbe Bus-Einstellung wie das Gateway. An einem Bus haben bis zu 32 Modbus-Geräte Platz. Zwei Modbus-Geräte mit derselben Adresse antworten gleichzeitig, und dann kommt von keinem eine brauchbare Antwort an.

1. Adresse festlegen

   Stellen Sie an jedem Modbus-Gerät eine Slave-Adresse ein, die noch nicht am Bus vorkommt. Modbus-Geräte desselben Typs haben ab Werk dieselbe Adresse.

2. Adresse notieren

   Schreiben Sie die Adresse auf das Modbus-Gerät. Sie tragen sie später im Portal ein.

3. Bus-Einstellung angleichen

   Stellen Sie Baudrate, Parität, Stoppbits und Datenbits wie am Gateway ein, standardmäßig 9600 8N1. Tun Sie das auch bei Modbus-Geräten, die schon am Bus hingen.

Muss der ganze Bus auf eine andere Einstellung, ändern Sie das Gateway bei Gateway-Einstellungen unter Modbus RTU-bus (Modbus-RTU-Bus). Das können ein Eigentümer, Administrator oder Techniker, wie unter Gateway-Einstellungen beschrieben. Die Slave-Adresse tragen Sie beim Hinzufügen ein, wie unter Adresse und Verbindung eines Modbus-Geräts einrichten beschrieben.

Das Gateway muss der einzige Master am Bus sein. Liest schon ein Gebäudeleitsystem oder eine SPS denselben Bus aus, kollidieren die Anfragen der beiden Master. Sollen beide Systeme dasselbe Modbus-Gerät auslesen, geht das nur über Modbus TCP, wenn das Modbus-Gerät einen Netzwerkanschluss hat.

Bus prüfen

Das Multimeter zeigt, ob der Abschluss stimmt. Das Portal zeigt, welches Modbus-Gerät antwortet.

1. Spannung abschalten

   Schalten Sie das Gateway und alle Modbus-Geräte spannungsfrei.

2. Widerstand messen

   Messen Sie am Gateway den Widerstand zwischen D+ und D-. Rund 60 Ω ist richtig. Bei rund 120 Ω fehlt ein Abschlusswiderstand, bei rund 40 Ω oder weniger sind es zu viele.

3. Spannung einschalten

   Schalten Sie das Gateway und die Modbus-Geräte wieder ein.

4. Modbus-Geräte hinzufügen

   Fügen Sie die Modbus-Geräte hinzu, wie unter Modbus-Geräte hinzufügen beschrieben.

5. Status ansehen

   Sehen Sie auf der Gateway-Seite unter Modbus-Geräte nach. Ein Modbus-Gerät, das antwortet, steht auf Antwortet.

Plus und Minus vertauschen

Steht auf der Karte eines Modbus-Geräts nach dem Abfrageintervall noch Noch keine Daten empfangen, sind Plus und Minus oft vertauscht. Das Vertauschen schadet nicht. Antwortet kein einziges Modbus-Gerät, tauschen Sie D+ und D- am Gateway. Antwortet nur eines nicht, tauschen Sie Plus und Minus an diesem Modbus-Gerät.

Antwortet das Modbus-Gerät danach noch nicht, lesen Sie Modbus-Gerät liefert keine Werte. Fallen Antworten später gelegentlich aus, lesen Sie Antworten auf RS485 fallen aus oder sind verstümmelt.