Conexión a la red Modbus-SL con interfaz IFM

Introducción

Use el Modbuscable para interconectar las unidades funcionales inteligentes que incluyen interfaces IFM TRV00210 , suministrarles alimentación y conectarlas al cliente Modbus.

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

En cuanto a la comunicación de Modbus, depende de las necesidades de rendimiento. Puesto que cada dispositivo tarda aproximadamente 500 ms a 19.200 Baud en 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, en el caso de una instalación con ocho interfaces IFM apiladas en un servidor IFE, a 19 200 baudios se tardaría 4 segundos aproximadamente en leerlas.

Composición del cable Modbus

En la siguiente figura se muestra el cable Modbus:

A	Funda externa
B	Trenza de blindaje.
C	Fundas de pares trenzados
D	Par de comunicación (blanco/azul)
E	Par de alimentación (rojo/negro)

Las características del cable Modbus son las siguientes:

Cable apantallado con dos pares trenzados:
- Un par con sección de 0,25 mm² (24 AWG) para la señal RS 485 (D0, D1).
- Un par con sección de 0,5 mm² (20 AWG) para la fuente de alimentación (0 V, 24 V CC).
Trenza de pantalla que se debe conectar al terminal de conexión a tierra del conector de 5 pines en la interfaz IFM.
Diámetro externo: de 8,7 a 9,6 mm (de 0.35 a 0.38 in).
Color de funda externa: naranja

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

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

En el apéndice se indican otros números de referencia de cable Modbus.

Conexión del cable Modbus a la interfaz IFM

Cada punto del conector de 5 pines de la interfaz IFM tiene una marca específica para que se pueda conectar fácilmente el cable Modbus.

Conector	Marking	Color	Descripción	Longitud sin funda	Longitud de pelado
	D1	Azul	Señal RS 485 B/B’ o Rx+/Tx+	≤50 mm (1.96 in)	7 mm (0.27 in)
	D0	Blanco	Señal RS 485 A/A’ o Rx-/Tx-	≤50 mm (1.96 in)	7 mm (0.27 in)
		–	Trenza de pantalla de cable Modbus, conectada a la tierra local de la máquina en la interfaz IFM	≤20 mm (0.79 in) ⁽¹⁾	7 mm (0.27 in)
	0 V	Negro	0 V para común de Modbus y fuente de alimentación	≤50 mm (1.96 in)	7 mm (0.27 in)
	24 V	Rojo	24 V CC para la fuente de alimentación	≤50 mm (1.96 in)	7 mm (0.27 in)

(1) Para obtener una pantalla eficaz contra las perturbaciones de alta frecuencia, es necesario minimizar la longitud de la trenza de pantalla entre el cable Modbus y el terminal de conexión a tierra.

NOTA: No conecte más de dos conductores en un mismo terminal del conector de 5 pines de la interfaz IFM.

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

El terminal de 0 V de las interfaces IFM está conectado a los terminales de conexión de tierra funcional por 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 el 0 V conectado a tierra.

Terminación de línea Modbus

El par de comunicación de 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 que tenga una impedancia de 120 Ω.

El cliente Modbus se encuentra en uno de los extremos del cable Modbus y normalmente dispone de 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 alta frecuencia de 120 Ω sin cargar el cable con corriente continua, optimice la terminación de línea Modbus en forma de circuito RC: 120 Ω en serie con un condensador de 1 nF y dos conductores de 10 cm (3,9 in) para la conexión directa (entre D0 y D1) con el conector de 5 pines de 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 principal, sin incluir las derivaciones) es de 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 fuente de alimentación de 24 V CC. Debido a las solicitaciones provocadas por una caída de la tensión de alimentación, se imponen limitaciones más restrictivas.

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

Por tanto, se obtiene una alimentación mínima de 24 V CC −20 % (19,2 V CC) en la última interfaz IFM, con una fuente de alimentación de 24 V CC regulada en los siguientes valores:
- +/−3 % (de 23,3 a 24,7 V CC) para alimentación de 3 A.
- +/−5 % (de 22,8 a 25,2 V CC) para alimentación de 1 A.
Para una óptima calidad de la comunicación Modbus, la tensión en el terminal de 0 V de cada interfaz IFM (común de Modbus) no debe 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 en varios segmentos de alimentación.

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