Bronkhorst Modbus slave interface - Handbuch (Seite 11)

BRONKHORST ®
2.4 Busabschluss
Um die beste Qualität der Datenübertragung zu erreichen, muss der Modbus richtig abgeschlossen werden.
2.4.1 Abschlusswiderstände
Ein Widerstand wird parallel zu der „A“- und „B“-Leitung des Empfängers in Übereinstimmung mit dem vom
Kabelhersteller angegebenen Wellenwiderstand der Datenleitung (120 Ω ist ein üblicher Wert) hinzugefügt. Dieser
Wert beschreibt den charakteristischen Widerstand der Übertragungsleitung und ist nicht von der Leitungslänge
abhängig. Abschlusswiderstände von weniger als 90 Ω sollten nicht verwendet werden. Die Abschlusswiderstände
dürfen nur an den äußeren Enden der Datenleitung platziert sein (siehe Widerstände RT1 und RT2 im
Abschlussschema), und in einem System ohne Repeater sollten nicht mehr als zwei Abschlüsse angebracht werden.
2.4.2 Vorspannungswiderstände
Wenn sich ein RS-485-Netzwerk im Ruhezustand befindet, sind alle Knoten (Nodes) im Empfangsmodus („Listen“). In
diesem Zustand gibt es keine aktiven Treiber im Netzwerk, alle Treiber befinden sich im Tri-State. Ohne
Netzwerkantrieb ist der Status der Leitung unbekannt. Wenn der Spannungspegel an den A- und B-Eingängen des
Empfängers weniger als ±200 mV beträgt, ist der logische Pegel am Ausgang der Empfänger der Wert des letzten
empfangenen Bits. Damit im Ruhezustand die richtige Spannung beibehalten wird, müssen Vorspannungswiderstände
angebracht werden, um die Datenleitungen in den Ruhezustand zu bringen. Die Vorspannungswiderstände sind
lediglich ein Pull-up-Widerstand (RB1) an der D1 Modbus (B/B')-Datenleitung und ein Pull-down-Widerstand (auf
Masse) an der D0 Modbus (A/A')-Datenleitung. Im „Abschlussschema“ wird die Platzierung der
Vorspannungswiderstände an einem Sende-/Empfangsgerät dargestellt. Der Wert der Vorspannungswiderstände
hängt vom Abschluss und der Anzahl der Nodes im System ab. Ziel ist es, genug DC-Ruhestrom im Netzwerk zu
erzeugen, um mindestens 200 mV zwischen der B- und A-Datenleitung aufrechtzuerhalten. Betrachten Sie folgendes
Beispiel für die Berechnung der Vorspannungswiderstände.
Ideale Situation:
Abschlusswiderstände: 120 Ohm
Empfängerwiderstand: ausgelassen
Vorspannung: 5 VDC
Die gewünschte Situation hat mindestens 200 mV zwischen A- und B-Leitung und eine Gleichtaktspannung von 2,5 V.
Mindeststrom daher: 200 mV / 60 Ohm = 3,33 mA
Maximaler Gesamtwert der Vorspannungswiderstände: (5 V – 0,2 V) / 3,33 mA = 1440 Ohm
Maximaler Wert jedes Vorspannungswiderstands: 720 Ohm
Situation mit 127 Nodes:
Abschlusswiderstände: 120 Ohm
Empfängerwiderstand: 12 kOhm
Anzahl der Instrumente: 127
Vorspannung: 5 VDC
Die gewünschte Situation hat mindestens 200 mV zwischen A- und B-Leitung und eine Gleichtaktspannung von 2,5 V.
Gesamtabschlusswiderstand: 120 // 120 // 12000* 127 = 120 // 120 // 94,5 = 36,7 Ohm
Mindeststrom daher: 200 mV / 36,7 Ohm = 5,45 mA
Maximaler Gesamtwert der Vorspannungswiderstände: (5 V – 0,2 V) / 5,45 mA = 880 Ohm
Maximaler Wert jedes Vorspannungswiderstands: 440 Ohm
Es können niedrigere Werte herangezogen werden (abhängig von der maximalen Stromaufnahme der Widerstände).
Bronkhorst empfiehlt folgende Widerstandswerte für folgende Spannungen.
Versorgungs-
spannungs-
abschluss
Abschluss-
widerstände
Pull-up-
Vorspannungs-
widerstand
Pull-down-
Vorspannungs-
widerstand
+5 V 121 Ohm 392 Ohm 392 Ohm
+10 V 121 Ohm 1210 Ohm 392 Ohm
+15 V 121 Ohm 2210 Ohm 392 Ohm
+24 V 121 Ohm 3480 Ohm 392 Ohm
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