Conexión a la red Modbus-SL con interfaz IFM

Introducción

Utilice el cable Modbus para interconectar las unidades modulares inteligentes con interfaces IFM TRV00210 o STRV00210, alimentarlas y conectarlas al cliente Modbus.

Por lo que respecta a la alimentación, para limitar la caída de tensión, el número máximo de interfaces IFM apiladas en un servidor IFE es 11.

Por lo que respecta a la comunicación Modbus, depende del requisito de rendimiento. Puesto que lleva aproximadamente 500 ms a 19 200 baudios por dispositivo actualizar 100 registros, cuantas más interfaces se añadan, mayor será el periodo mínimo de actualización. El periodo mínimo de actualización depende del número de interfaces IFM apiladas en un servidor IFE. Multiplique el tiempo de actualización de un dispositivo por el número de dispositivos para determinar el periodo mínimo de actualización esperado en la aplicación. Por ejemplo, una instalación con ocho interfaces IFM apiladas en un servidor IFE a 19 200 baudios tardaría aproximadamente 4 segundos en leerse.

Composición del cable Modbus

En la siguiente figura se muestra el cable Modbus:

Las características del cable Modbus son las siguientes:

• Cable apantallado con dos pares trenzados:

  • Un par con sección transversal de 0,25 mm² (24 AWG) para la señal RS 485 (D0, D1).

  • Un par con sección transversal de 0,5 mm² (20 AWG) para la alimentación (0 V, 24 V CC).

• Blindaje trenzado que se debe conectar al terminal de tierra del conector de 5 pines en la interfaz IFM.

• Diámetro exterior: 8,7-9,6 mm (0,35-0,38 in).

• Color de cubierta exterior: naranja.

El terminal de 0 V del par de alimentación también es el común Modbus, es decir, los 0 V para la señal RS 485 (D0, D1).

El cable de 0 V (común Modbus) se debe distribuir a lo largo de toda la longitud de la red, hasta el cliente Modbus.

Otros números de referencia de cable Modbus se indican en el anexo.

Conexión del cable Modbus a la interfaz IFM

Cada punto del conector de 5 pines de la interfaz IFM tiene una marca específica que facilita la conexión del cable Modbus.

Conector	Marca	Color	Descripción	Longitud sin cubierta	Longitud pelada
	D1	Azul	Señal Rx+/Tx+ o B/B' RS485	≤50 mm (1,96 in)	7 mm (0,27 in)
	D0	Blanco	Señal Rx−/Tx− o A/A' RS485
		–	Blindaje trenzado de cable Modbus, conectado a la tierra de la máquina local en la interfaz IFM	≤20 mm (0,79 in) (1)	7 mm (0,27 in)
	0 V	Negro	0 V para alimentación y común Modbus	≤50 mm (1,96 in)	7 mm (0,27 in)
	24 V	Rojo	24 V CC para la alimentación
(1) Para garantizar que el blindaje sea eficaz contra perturbaciones de alta frecuencia, el blindaje trenzado entre el cable Modbus y el terminal de tierra debe ser lo más corto posible.

Conexión del terminal de 0 V de la interfaz IFM a los terminales de tierra funcional

El terminal de 0 V de las interfaces IFM está conectado a los terminales de tierra funcional en un solo punto de la línea Modbus (primera interfaz IFM apilada o en el cliente Modbus si las interfaces IFM no están apiladas con el servidor IFE). Ningún otro dispositivo debe tener 0 V conectados a tierra.

Terminación de línea Modbus

El par de comunicación del cable Modbus tiene una impedancia típica de 120 Ω. El cable Modbus, por lo tanto, debe terminar en cada extremo con una terminación de línea Modbus de una impedancia de 120 Ω.

El cliente Modbus está en un extremo del cable Modbus y normalmente tiene una impedancia de terminal conmutable. En el otro extremo del cable Modbus, debe conectarse una terminación de línea Modbus con una impedancia de 120 Ω.

Para obtener una impedancia de 120 Ω a alta frecuencia sin cargar el cable con CC, optimice la terminación de línea Modbus en forma de celda RC: 120 Ω en serie con un condensador de 1 nF y dos hilos de 10 cm (3,9 in) para conexión directa (entre D0 y D1) con el conector de 5 pines en la última interfaz IFM.

Ilustraciones	Descripción	Número de referencia
	Dos terminaciones de línea Modbus (120 Ω + 1 nF)	VW3A8306DRC

Reglas generales para la longitud del cable Modbus

La longitud máxima permitida para la red Modbus (para el cable troncal, sin puentes de conmutación) es 500 m (1640 ft) a 38 400 baudios y 1000 m (3281 ft) a 19 200 baudios.

El cable Modbus que conecta las interfaces IFM en el sistema ULP incorpora tanto la red de comunicación Modbus como la alimentación de 24 V CC. Debido a las tensiones provocadas por una caída de la tensión de alimentación, se imponen limitaciones más restrictivas:

• La caída de tensión entre la alimentación y el punto más lejano, tanto en el hilo de +24 V como en el hilo de 0 V, se debe limitar a 4 V CC (2 V CC en el hilo de +24 V CC y 2 V CC en el hilo de 0 V).

  Por lo tanto, se obtiene una alimentación mínima de 24 V CC − 20 % (19,2 V CC) en la última interfaz IFM, con una alimentación de 24 V CC regulada en:

  • +/−3 % (23,3-24,7 V CC) para alimentaciones de 3 A.

  • +/−5 % (22,8-25,2 V CC) para alimentaciones de 1 A.

• Para una óptima calidad de la comunicación Modbus, la tensión en el terminal de 0 V de cada interfaz IFM (común Modbus) no puede variar más de +/−4 V CC en comparación con la tensión de 0 V de cualquier otro dispositivo Modbus de la instalación. Esta restricción limita aún más la longitud cuando el equipo Modbus se divide entre una serie de segmentos de alimentación.

  La longitud del cable Modbus depende de la arquitectura del sistema ULP.