Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Modbus RTU und Kabelverbindung mit RS485


von Rob R. (robr)


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Wir haben 3 Labormessgeräte über Modbus-RTU mit dem PC verbunden - RS485 
Schnittstelle. Da wir keine verdrillte Zweidrahtleitung verfügbar 
hatten, haben wir uns mit einem Zweidraht-Lautsprecherkabel (0,5m²) 
beholfen. Die Geräte selber stehen nebeneinander (ca. 40 cm voneinander 
entfernt), der PC steht etwa 3m davon weg. Bislang keinen 
Abschlusswiederstand, keine verdrillte Leitung. Baudrate ist auf 9600 
eingestellt. Der RS485 to USB Konverter kann die Daten offenbar korrekt 
wandeln und erscheinen auf dem PC bislang soweit wir das überblicken 
können korrekt.

Die Frage ist, sind bei dieser unkonventionellen Konstellation keine 
Abschlusswiederstände nötig und wie groß müssten die Widerstände bei der 
Kupferlautsprecherleitung sein(bei dünner verdrillter Leitung sind ja 
120 Ohm empfohlen)? Ein Oszi/Logikanalyzer steht uns leider nicht zur 
Verfügung, um uns die Signalqualität mal anzusehen. Oder wäre ein oder 
gar 2 Abschlusswiederstände in jedem Falle angebracht? Die Geräte selber 
haben intern offenbar keine 120Ohm Terminierung (zumindest nicht per 
Ohmmeter messbar). Wir haben die Geräte untereinander und mit dem PC 
nicht "busartig" sondern ohne "Schnittleitung" verbunden (s. Zeichnung)- 
vielleicht ist auch das der Grund, warum es so in der Form funktioniert?

von Arduino F. (Firma: Gast) (arduinof)


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Die RS485 Spezifikation ist da recht eindeutig.
Ich sehe keinen Grund dagegen zu verstoßen.

Zudem macht es meist Sinn GND mitzuführen und auch anzuschließen.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Rob R. schrieb:
> Die Frage ist, sind bei dieser unkonventionellen Konstellation keine
> Abschlusswiederstände nötig

Die Leitungslange ist 3m, die Frequenz 10kHz, Oberwelle 30kHz, 
Wellenlange 10km, die Störungen durch Reflektion wegen falschem 
Leitungsabschluss sind also langst vorbei wenn das Eingangssignal stabil 
sein muss. Es geht also auch ohne Abschlusswiderstand.

ABER: Ihr habt nur 2 Leitungen, haben denn alle Geräte nahezu dieselbe 
Masse, durch Verbindung über einen dritten Weg ?
Was passiert wenn Geräte abgesteckt oder ausgeschaltet sind, hat dann 
der Bus seine Vorzugslage (Stopbit).

Ein so aufgebautes RS485 Netz zeigt halt manchmal Fehlfunktionen. Ist es 
wirklich unzumutbar, es ordentlich zu machen ?

von Rainer W. (rawi)


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Rob R. schrieb:
> Die Frage ist, sind bei dieser unkonventionellen Konstellation keine
> Abschlusswiederstände nötig ...

Michael B. schrieb:
> Was passiert wenn Geräte abgesteckt oder ausgeschaltet sind, hat dann
> der Bus seine Vorzugslage (Stopbit).

Die Vorzugslage wird mehr durch das Bias-Netzwerk bestimmt, nicht durch 
die Abschlusswiderstände der Leitungen.

von Rob R. (robr)


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Michael B. schrieb:
> ABER: Ihr habt nur 2 Leitungen, haben denn alle Geräte nahezu dieselbe
> Masse, durch Verbindung über einen dritten Weg ?
Die RS485 Schnittstelle der Geräte sieht nur A und B Anschluss vor; ein 
separater Masseanschluss existiert nicht oder sollten wir einfach die 
Erde oder Gerätegehäuse als Masse mitziehen. Aber die Geräte selber sind 
über PN natürlich verbunden, nur der RS485 zu USB Konverter sieht auch 
keinen GND am Eingang vor. Insofern stellt sich die Frage, welche Masse 
und wohin damit am RS485 Konverter vor dem PC?

> Was passiert wenn Geräte abgesteckt oder ausgeschaltet sind, hat dann
> der Bus seine Vorzugslage (Stopbit).
Wenn ein Gerät ausgeschaltet ist, haben wir bemerkt, dass die allererste 
Messung für das Nachbargerät nach dem Ausschalten fehl schlägt. Alle 
weiteren Messungen sind wieder korrekt (wir messen all 2 Minuten).

> Ein so aufgebautes RS485 Netz zeigt halt manchmal Fehlfunktionen. Ist es
> wirklich unzumutbar, es ordentlich zu machen ?
Was schlägst du vor, wenn wie du selber vorrechnest die Wellenlänge so 
groß ist, dass eine reflexion keine Rolle spielt in der Konstellation? 
Du meinst "Schnittleitungen" nutzen und verdrilltes Kabel? Und dann ohne 
Abschlussiwderstände, die aufgrund der großen Wellenlänge keine Rolle 
spielen?

von 42845er (42845er)


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Rainer W. schrieb:
> Die Vorzugslage wird mehr durch das Bias-Netzwerk bestimmt, nicht durch
> die Abschlusswiderstände der Leitungen.

Ja: Aktiver RS485 Terminator Googlen.
Da gibt es fertige von z.Bsp. Siemens.

von Nils B. (hbquax)


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Was bedeutet dieser Satz?
 "Wir haben die Geräte untereinander und mit dem PC nicht "busartig" 
sondern ohne "Schnittleitung" verbunden"

von Rainer W. (rawi)


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Nils B. schrieb:
> Was bedeutet dieser Satz?
> "Wir ...

Wen zitierst du da? Warum gibst du die Quelle für das Zitat nicht an?

Verwende doch einfach die Forumsfunktion "Markierten Text zitieren".

Rob R. schrieb:
> Du meinst "Schnittleitungen" nutzen und verdrilltes Kabel?

Was meinst du mit "Schnittleitungen"?

: Bearbeitet durch User
von Rob R. (robr)


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Rainer W. schrieb:
> Nils B. schrieb:
>> Was bedeutet dieser Satz?
>> "Wir ...
>
> Wen zitierst du da? Warum gibst du die Quelle für das Zitat nicht an?
>
> Verwende doch einfach die Forumsfunktion "Markierten Text zitieren".
>
> Rob R. schrieb:
>> Du meinst "Schnittleitungen" nutzen und verdrilltes Kabel?
>
> Was meinst du mit "Schnittleitungen"?

Wenn du mit deinem "Zitat" mich meinst, so habe ich mit "Schnittleitung" 
(ist wohl der falsche Ausdruck, besser wäre wohl "Stich"), die 
Verbindung zu den Slaves gemeint - ich habe es genauso wie auf der 
ersten Zeichnung angeschlossen und nicht wie bei einem klassischen Bus. 
Zum Vergleich nochmal ein Screenshot, der beide Möglichkeiten zeigt - 
ich habe die erstere gewählt

: Bearbeitet durch User
von Harald K. (kirnbichler)


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RS485 ist, sofern man a) keine besonders langen Übertragungstrecken und 
b) keine besonders hohen Baudraten betreibt, recht robust; die von 
manchen gerne herbeizitierten Probleme sind in diesem Fall schlichtweg 
irrelevant.


Aus dem Eröffnungspost erkennt man, daß es nur um ein paar Meter geht, 
das einzige, was nicht Erwähnung findet, ist die Baudrate, mit der das 
ganze genutzt werden soll.

Wenn das irgendwas unter 115200 Baud ist, muss man sich keine unnötigen 
Sorgen machen.

Anders sieht das ganze aus, wenn mehrere hundert Meter Strecke 
überwunden werden sollen, und/oder mit deutlich höheren Baudraten 
gearbeitet werden soll.

Aber wenn es nur um ein paar Meter geht, ist es wirklich völlig wurscht, 
ob man eine Stern- oder Busverkabelung hat.

von Rainer W. (rawi)


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Rob R. schrieb:
> Wenn du mit deinem "Zitat" mich meinst, ...

Ja, deshalb steht über dem zitierten Text "Rob R. schrieb", dazu der 
hinterlegte Link ;-)

von Christian R. (supachris)


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Modbus ist bei niedriger Baudrate sehr robust, ich betreibe hier eine 
Wallbox, 20m vom Master entfernt, angeschlossen über normale Lapp Ölflex 
Steuerleitung mit 57600 Baud, das funktioniert ohne Probleme.

von Harald K. (kirnbichler)


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Christian R. schrieb:
> Modbus ist bei niedriger Baudrate sehr robust

In der Gebäudeautomatisierung (so heißt "Smart Home", wenn es erwachsen 
wird), wird Modbus mit tatsächlich niedrigen Baudraten betrieben, und 
bei den dann üblichen 9600 Baud sind etliche hundert Meter Streckenlänge 
auch kein Problem, brauchbares Design der RS485-Treiber vorausgesetzt.

von Michael B. (laberkopp)


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Rob R. schrieb:
> Die RS485 Schnittstelle der Geräte sieht nur A und B Anschluss vor; ein
> separater Masseanschluss existiert nicht oder sollten wir einfach die
> Erde oder Gerätegehäuse als Masse mitziehen

Schau halt einfach in die Spezifikation der RS485 IC um deinen Irrtum zu 
bemerken


Es braucht einen gemeivsamen Bezug.

Rob R. schrieb:
> Was schlägst du vor, wenn wie du selber vorrechnest die Wellenlänge so
> groß ist, dass eine reflexion keine Rolle spielt

Die Reflektion spielt keine Rolle, aber der Massebezug. Will man ihn 
trotz galvanisch getrennter Endgeräte nicht über eine extra Leitung oder 
PE herstellen, braucht es halt die Widerstände am RS485. Auch wenn sie 
nicht 'terminieren'. Hab ich alles schon geschrieben.

: Bearbeitet durch User
von Martin S. (strubi)


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Taeglich gruesst das Murmeltier, sich auf ein rumwabernden 
Erde-Potential anstatt ein wohldefiniertes GND zu verlassen. Das Forum 
ist voll mit solchen Threads...

Was Impedanz/Reflexionsverhalten einer nach Buch nicht empfohlenen 
Konfiguration angeht, laesst sich auch gut ein NanoVNA zur 
Reflexionsmessung missbrauchen. Sollte allerdings explizit auf das 
Setting im niedrigen Bereich (5-50 khz) kalibriert werden. Ansonsten 
sind das gut investierte 50.-.
Ich wuerde mal sagen, dass deine Anschlussloesung unproblematisch ist - 
sofern GND mitgezogen.

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