Cableado de comunicaciones
El controlador se comunica principalmente a través del protocolo Modbus. También se puede configurar para utilizar protocolos de comunicación DMX512, BACnet y C-Bus. Consulte la sección Guía del usuario del controlador Powerlink NF3500G4 63249-420-409 para obtener más información acerca del uso del controlador con estos protocolos.
Modbus
El controlador incluye comunicaciones Modbus como característica estándar. Los modos secundarios ASCII y RTU, al igual que TCP/IP, también son compatibles. Una computadora o un sistema de automatización de edificios (BAS) pueden conectarse a un controlador de una de las siguientes maneras:
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Una conexión local temporal que utiliza el puerto TCP/IP RJ45 del panel frontal.
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Una conexión permanente, ya sea a una computadora local o a una computadora remota a través de un módem conectado al puerto serial RS232 o RS485 del compartimiento de cableado.
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Una conexión permanente, ya sea a una computadora local o a una computadora remota a través de dos puertos TCP/IP RJ45.
DMX512
Los controladores incluyen el protocolo de comunicación DMX512 como característica estándar.
BACnet
Los modelos de controladores Powerlink que se enumeran en la tabla a continuación proporcionan capacidad de comunicación BACnet nativa. Pueden integrarse en un sistema BACnet de una de estas dos maneras:
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Ethernet (BACnet/IP)
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RS485 (MS/TP)
BACnet/IP
Los controladores Powerlink se pueden conectar directamente a una red troncal Ethernet de modo que el software de interfaz BAS se comunique con cada controlador temporalmente. Los controladores BAS con capacidad Ethernet pueden leer el estado y realizar tareas de control, como invalidar la activación/desactivación de las zonas Powerlink, comunicándose por la red Ethernet con cada controlador. Consulte la pantalla de IP de BACnet y Configuración de BACnet/IP para obtener más información.
Primario-secundario/paso de token (MS/TP)
Los controladores Powerlink pueden conectarse a un BACnet BAS en una red RS485. El software de interfaz BACnet BAS se comunica con el controlador BAS directamente a través de Ethernet, que a su vez puede comunicarse con una red de controladores Powerlink a través de comunicaciones en serie.
Los controladores Powerlink funcionan como un nodo principal en una red MS/TP (dirección de dispositivo 0-127).
C-Bus
Las terminales de cableado de comunicaciones en serie para las conexiones permanentes se encuentran en el compartimiento de cableado de baja tensión del controlador. Conecte un cable de comunicaciones serial al puerto RS232 de tres pines que se encuentra en este compartimiento. Conecte el otro extremo del cable al dispositivo de interfaz de red C-Bus. La leyenda del conector se encuentra en la cubierta del compartimiento de cables.
Consulte Detalle de las terminales de comunicaciones del controlador de clase 2.
Diagrama del cable de comunicaciones C-Bus
Referencia de pines del cable C-Bus RJ45
| Conector COM1 del controlador | Número de pin RJ45 | Designación | Descripción |
|---|---|---|---|
| 1 | DSR/RI | Conjunto de datos listo/indicador de llamada | |
| 2 | DCD | Detección de portador de datos | |
| 3 | DTR | Terminal de datos preparada | |
| 4 | SGND | Puesta a tierra de señal | |
| GRD | 5 | RD | Recibir datos |
| TX | 6 | SD | Enviar datos |
| RX | 7 | CTS | Listo para enviar |
| 8 | RTS | Listo para transmitir |
Resumen de comunicaciones
El sistema Powerlink G4 contiene dos niveles de redes de comunicación, subred y automatización (consulte Red típica de automatización y comunicaciones de subred).
El primer nivel de comunicaciones es la red de nivel de dispositivo denominada subred. La subred conecta estos componentes de Powerlink G4.
Desde un solo controlador se pueden controlar hasta 16 barras de control que pueden estar ubicadas en múltiples paneles. La subred transporta señales de comando desde el controlador a la barra de control correspondiente, que a su vez indica a los interruptores automáticos correspondientes que cambien de forma remota. A través de la subred, el controlador también sondea las barras de control para conocer el estado de los interruptores automáticos operados de manera remota. Además de proporcionar la ruta de comunicación a las barras de control, el cableado de subred también proporciona una fuente de 24 VCC para alimentar las barras de control y proporcionar energía para operar los interruptores automáticos operados de manera remota.
El segundo nivel de la red de comunicación conecta el sistema (uno o más controladores) a dispositivos como computadoras personales, módems o un sistema de administración de edificios con los controladores de interfaz correspondientes. Esta red de comunicación se denomina red de automatización.
Red típica de automatización y comunicaciones de subred
Comunicaciones de subred
Una red de comunicaciones de subred es necesaria cuando se van a controlar dos o más paneles desde un mismo controlador.
Componentes de subred
En una red de subredes, el panel principal contiene el controlador y la fuente de alimentación. Otros paneles conectados al controlador se denominan paneles secundarios.
Los componentes del cableado de comunicaciones de subred son el controlador, la fuente de alimentación, las barras de control, los selectores de direcciones secundarias y el cable de interconexión de barra secundaria.
Cableado de comunicaciones del sistema de subred
Cableado de componentes de comunicaciones de subred
Cableado de subred
La fuente de alimentación, ubicada en el panel primario, está conectada a cada selector de dirección secundaria en una conexión en serie. Consulte Detalle del cableado de subred. Solo se requiere un selector de dirección secundaria para cada panel secundario.
No es necesario cablear el controlador a la subred. La conexión entre el controlador y la fuente de alimentación proporciona las comunicaciones de subred para el controlador.
Detalle del cableado de subred
Selector de dirección secundaria
El selector de dirección secundaria permite definir la dirección del panel secundario. Un interruptor giratorio en la parte frontal del selector está rotulado de 0 a 7, y cada número representa una dirección única. La dirección 0 está reservada para el panel principal. Si la fuente de alimentación o el controlador están conectados a cualquier barra de control de la subred, la dirección 0 no debe utilizarse como dirección secundaria.
Selector de dirección secundaria
Solo se pueden conectar dos barras de control a un selector de dirección secundaria. Si hay una segunda barra de control en el mismo panel de distribución secundario, se requiere un cable de interconexión de barra secundaria para conectar el selector de dirección secundaria a la segunda barra. Para un funcionamiento adecuado del sistema, instale siempre el selector de dirección secundaria en la barra de control izquierda. Cada selector de dirección secundaria también debe tener su propia dirección única. Si dos o más selectores contienen la misma dirección, es posible que no funcionen correctamente.
Ensamble de selector de direcciones secundarias
Conductores de subred
El Código Eléctrico Nacional® (NEC™) clasifica el cableado de comunicaciones de subred G4 de Powerlink como circuito de clase 1. Por lo tanto, los conductores deben tener el tamaño adecuado y deben estar aislados de la tensión de línea del panel. Para cumplir con los requisitos de clase 1, los conductores deben ser de 18 AWG y deben instalarse en un tubo conduit o en un conducto eléctrico adecuado.
Se necesitan cuatro conductores para la subred. Dos conductores llevan alimentación de 24 VCC a las barras de control, mientras que los otros dos se utilizan para la ruta de datos. Los cables aprobados son cables de subred de clase 1 de 18 AWG con cuatro hilos, como General Cable 236100, Belden 27326 o equivalente.
La distancia total de la longitud del conductor desde la fuente de alimentación hasta la barra de control más lejana depende de la tensión de la fuente de alimentación. Distancias máximas de cableado a continuación se basan en tensiones nominales.
Distancias máximas de cableado
| Tensión nominal* | Número de parte de la fuente de alimentación | Longitud máxima del cable |
|---|---|---|
| 120 | 400 pies (122 m) | |
| 220 | 100 pies (30 m) | |
| 240 | 400 pies (122 m) | |
| 277 | 400 pies (122 m) |
Excepto la configuración de los selectores de direcciones secundarias, no se requiere ninguna configuración adicional para poner en marcha la red de comunicaciones de subred.
Comunicaciones de red de automatización
Los controladores Powerlink G4 cuentan con una red de automatización para comunicarse con otros controladores. Hay tres puertos de comunicación disponibles en el controlador: RS232, RS485 y Ethernet.
Hay tres puertos RJ485 en el controlador. Uno de los puertos RJ45 está ubicado externamente en la parte frontal del controlador. Este puerto se utiliza para conectar temporalmente varios controladores NF3500 a una PC para realizar la configuración con el software LCS. Dos de los puertos RJ485 están ubicados dentro del compartimiento de cableado de clase 2, y se utilizan para la conexión permanente de cableado de comunicaciones Ethernet.
Componentes del compartimiento de cables del controlador
Detalle de las terminales de comunicaciones del controlador de clase 2
RS485
Se pueden conectar múltiples controladores conectando el sistema por medio del puerto RS485 en los controladores. Cableado de comunicaciones de automatización RS485 muestra una configuración típica en la que se muestran tres paneles principales (cada uno de los cuales controla su propia subred independiente).
Se pueden conectar un máximo de 247 controladores juntos. Utilice un repetidor de línea para cada grupo de 32 controladores. Las distancias máximas de los cables con varias velocidades de baudios se enumeran en Distancias máximas del cable de comunicación.
Cableado de comunicaciones de automatización RS485
Distancias máximas del cable de comunicación
| Tasa de baudios | Distancias máximas | ||
|---|---|---|---|
| 1-8 controladores | 9-16 controladores | 17-32 controladores | |
| 115,200 | 3000 pies (914 m) | 3000 pies (914 m) | 2000 pies (609 m) |
| 76,800 | 4000 pies (1219 m) | 4000 pies (1219 m) | 3000 pies (914 m) |
| 38,400 | 4000 pies (1219 m) | 4000 pies (1219 m) | 3000 pies (914 m) |
| 19,200 | 5000 pies (1524 m) | 4000 pies (1219 m) | 4000 pies (1219 m) |
| 9600 | 5000 pies (1524 m) | 5000 pies (1524 m) | 4000 pies (1219 m) |
| 4800 | 5000 pies (1524 m) | 5000 pies (1524 m) | 4000 pies (1219 m) |
| 2400 | 5000 pies (1524 m) | 5000 pies (1524 m) | 4000 pies (1219 m) |
| 1200 | 5000 pies (1524 m) | 5000 pies (1524 m) | 4000 pies (1219 m) |
Conexiones de controlador RS485 con DMX512
Un primario DMX512 puede conectarse al controlador a través del puerto RS485 interno. Consulte Configuración del cableado de comunicaciones DMX512. Consulte el boletín de instrucciones, Guía del usuario del controlador Powerlink NF3500G4 63249-420-409 para obtener más información sobre el uso del controlador con sistemas DMX512.
Configuración del cableado de comunicaciones DMX512
| Uso | N° de PIN XLR de cinco pines | Función DMX512 | Controlador |
|---|---|---|---|
| Referencia cruzada | 1 | Enlace de datos común | COM 1: blindaje |
| Enlace de datos principal | 2 | Datos 1 - | COM 1: NEG (-) |
| 3 | Datos 1 + | COM 1: POS (+) | |
| Enlace de datos secundario (opcional) | 4 | Datos 2- | No utilizado |
| 5 | Datos 2 + | No utilizado |
Especificaciones del cableado de comunicaciones de automatización
El National Electrical Code (NEC) clasifica el cableado de comunicaciones de automatización como un circuito de clase 2. Los conductores pueden variar en tamaño de 24 a 18 AWG y constar de un solo conjunto de conductores de par trenzados con un blindaje (Belden 9841 o equivalente). La distancia máxima de cableado no debe exceder los 5000 pies (1524 m) a 19,200 baudios para ocho controladores. Consulte Distancias máximas del cable de comunicación para obtener más información acerca de las distancias máximas de los cables de comunicación a distintas velocidades de baudios.
Blindaje y puesta a tierra
El blindaje de red de automatización debe conectarse a tierra en un solo lugar, generalmente en el convertidor RS232/485, como se muestra en Cableado RS485 alternativo.
El circuito del controlador y los cables asociados de clase 2 están eléctricamente aislados de todas las tensiones del sistema y la puesta a tierra. Mantener la integridad de este aislamiento es importante para el funcionamiento y el rendimiento adecuados.
Las terminales de entrada del controlador y la fuente de alimentación auxiliar forman parte de los circuitos de clase 2. Los dispositivos externos conectados al controlador deben cumplir con los requisitos de aislamiento y otros estándares de cableado de clase 2. No conecte el controlador a fuentes de tensión externas o a tierra.
El circuito de comunicaciones de red RS485 también forma parte del circuito de clase 2. En la mayoría de las aplicaciones, el blindaje de cada cable de comunicaciones estará interconectado en la terminal central del conector de comunicaciones. Esta conexión asegura que los controladores en red estén vinculados a un potencial de referencia común. El blindaje debe conectarse a tierra solo en un punto del sistema. Poner el blindaje a tierra en varios puntos creará un "bucle de tierra" que puede interrumpir las comunicaciones o causar daños a los circuitos del controlador.
Cableado RS485 alternativo
En ciertas aplicaciones se prefiere un esquema de cableado RS485 alternativo que utilice un tercer cable de referencia:
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No pueden evitarse cuando se conectan los circuitos de entrada de clase 2 a tierra.
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Cuando el aislamiento de un dispositivo externo a la tierra es mínimo.
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Cuando el controlador está instalado en una red con dispositivos sin aislamiento.
Este método de tres cables utiliza un cable de referencia independiente, o un par de cables, para interconectar la terminal central de todos los conectores de comunicaciones. Consulte Cableado RS485 alternativo.
El blindaje debe permanecer aislado del controlador y no debe conectarse a este punto. En su lugar, interconecte los blindajes con una tuerca de alambre.
Conecte el blindaje a tierra en un solo punto.
Comunicaciones serial RS232
Además del puerto de comunicaciones RS485, el controlador tiene un puerto RS232 para la conexión directa a computadoras personales, módems u otros dispositivos que admiten comunicaciones Modbus ASCII o RTU, como se muestra en Conexiones seriales del controlador RS232.
Debido a que es una conexión RS232 directa, no se requiere convertidor. Sin embargo, la longitud total del cableado RS232 no debe exceder los 50 pies (15 m).
Conexiones seriales del controlador RS232
Conexión RS232 a una computadora personal
Para realizar la conexión de comunicaciones serial utilizando el puerto RS232 del controlador, utilice un conector DB-9 estándar RS232 de nueve pines y un cable serial. Consulte Conexiones de comunicación serie utilizando el puerto RS232 COMMS del controlador para obtener información sobre la conexión de cableado.
Conexiones de comunicación serie utilizando el puerto RS232 COMMS del controlador
Instalación de la barrera de clase 2
Todas las conexiones al compartimiento de cables del controlador están clasificadas como circuitos de clase 2. Por lo tanto, estos circuitos deben estar separados de los circuitos de alimentación, luz eléctrica y clase 1. Existen dos maneras de separar el cableado. La primera es mantener una cantidad mínima de espacio entre los circuitos. La segunda es instalar una barrera de clase 2.
Con el controlador se proporciona una barrera flexible. La barrera proporciona separación de circuitos en situaciones en las que mantener un espacio mínimo no es práctico.
No se requieren conexiones para fijar la barrera de clase 2 al controlador.
Observe las precauciones de seguridad y siga las instrucciones a continuación para instalar la barrera de clase 2.
 PELIGRO |
|---|
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peligro de descarga eléctrica, explosión o
arco eléctrico
El incumplimiento de estas instrucciones tendrá como resultado la muerte o lesiones
graves.
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Desconecte todas las fuentes de alimentación del dispositivo y del equipo en el que está instalado. Utilice un dispositivo detector de tensión de valor nominal adecuado para verificar que la fuente de alimentación esté desconectada.
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Quite la cubierta del compartimiento de cables presionando sobre la lengüeta de retención (o use un destornillador pequeño), luego deslice la cubierta hacia arriba alejándola del controlador (consulte Instalación de la barrera de clase 2).
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Quite el enchufe del tubo conduit jalando de él hacia abajo y hacia afuera.
Instalación de la barrera de clase 2
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Pase el amarre de cable opcional (suministrada) por los orificios del controlador como se muestra en Fijación de la barrera de clase 2.
Fijación de la barrera de clase 2
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Localice y quite una tapa ciega de la parte superior del panel cerca del controlador. Si no se utiliza un tubo conduit, coloque un accesorio en el lugar del que se quitó la tapa ciega. Esto protegerá los cables que ingresan al panel.
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Jale de los cables de clase 2 hacia el interior del panel a través del orificio en el panel.
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Determine la longitud de la barrera midiendo la distancia desde donde los cables ingresan al panel hasta el compartimiento de cables del controlador.
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Corte la barrera ligeramente más larga que la longitud medida para permitir que una parte suficiente de la barrera entre en el compartimiento de cables.
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Pase los cables por la barrera y deslícela hasta el orificio del panel.
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Corte los cables a la longitud deseada y conéctelos según los requisitos de cableado de entrada y de comunicación descritos en las secciones Cableado de entrada y Cableado de subred.
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Opcional: Cierre el amarre de cable que rodea la barrera para asegurar los cables y la barrera al controlador.
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Coloque la cubierta sobre el compartimiento de cables y encájela a presión en su lugar.