Connexion au réseau Modbus-SL avec l'interface IFM

Introduction

Utilisez le câble Modbus pour relier entre elles les unités fonctionnelles intelligentes dotées d'interfaces IFM STRV00210 , les alimenter et les raccorder au client Modbus.

En termes d'alimentation, pour limiter la baisse de tension, le nombre d'interfaces IFM empilées sur un serveur IFE est limité à 11.

En termes de communication Modbus, tout dépend des exigences de performance. Comme il faut environ 500 ms à 19 200 bauds par appareil pour actualiser 100 registres, plus les interfaces sont nombreuses et plus la durée minimum d'actualisation est longue. La période d'actualisation minimum dépend du nombre d'interfaces IFM empilées sur un même serveur IFE. Multipliez la durée d'actualisation d'un appareil par le nombre d'appareils pour obtenir la durée minimum d'actualisation prévue dans l'application. Par exemple, la lecture d'une installation comprenant huit interfaces IFM empilées sur un serveur IFE à 19200 bauds prendrait environ 4 secondes.

Composition du câble Modbus

La figure ci-après montre le câble Modbus :

A	Gaine externe
B	Tresse de blindage
C	Gaines à paire torsadée
D	Paire de communication (blanc/bleu)
E	Paire d’alimentation (rouge/noir)

Cette construction de câble n'est pas utilisée avec le répéteur isolé RS 485 deux fils .

Les caractéristiques du câble Modbus sont les suivantes :

Câble blindé avec deux paires torsadées :
- Une paire de section 0,25 mm² (24 AWG) pour le signal RS 485 (D0, D1).
- Une paire de section 0,5 mm² (20 AWG) pour l'alimentation (0 V, 24 Vcc).
Tresse de blindage à raccorder à la borne de terre du connecteur à 5 broches de l'interface IFM.
Diamètre externe : 8,7 à 9,6 mm (0,35 à 0,38 po.).
Couleur de la gaine externe : orange.

La borne 0 V de la paire d'alimentation est également le commun Modbus, c'est-à-dire le 0 V pour le signal RS 485 (D0, D1).

Le câble 0 V (commun Modbus) doit être distribué tout au long du réseau, jusqu'au client Modbus .

D'autres références de câble Modbus sont fournies en annexe.

Raccordement du câble Modbus à l'interface IFM

Chaque point du connecteur à 5 broches de l'interface IFM comporte un marquage spécifique pour faciliter le raccordement du câble Modbus.

Connecteur	Marquage	Couleur	Description	Longueur dégainée	Longueur dénudée
	D1	Bleu	Signal RS 485 B/B’ ou Rx+/Tx+	≤ 50 mm (1,96 po.)	7 mm (0.27 po.)
	D0	Blanc	Signal RS 485 A/A’ ou Rx-/Tx-	≤ 50 mm (1,96 po.)	7 mm (0.27 po.)
		–	Tresse de blindage du câble Modbus, raccordée à la terre locale de la machine dans l'interface IFM	≤ 20 mm (0,79 po.) ⁽¹⁾	7 mm (0,27 po.)
	0V	Noir	0 V pour commun Modbus et alimentation	≤ 50 mm (1,96 po.)	7 mm (0,27 po.)
	24V	Rouge	24 V CC de l'alimentation	≤ 50 mm (1,96 po.)	7 mm (0,27 po.)

(1) Pour assurer l'efficacité du blindage contre les perturbations à haute fréquence, la tresse de blindage entre le câble Modbus et la borne de terre doit être aussi courte que possible.

NOTE: Ne connectez pas plus de deux fils à la même borne du connecteur à 5 broches sur l'interface IFM.

Raccordement de la borne 0 V de l'interface IFM au bornier de terre fonctionnelle

La borne 0 V des interfaces IFM est raccordée au bornier de terre fonctionnelle en un seul point de la ligne Modbus (première interface IFM empilée ou au niveau du client Modbus si les interfaces IFM ne sont pas empilées sur le serveur IFE). Aucun autre appareil ne doit avoir la borne 0 V raccordée à la terre.

Terminaison de ligne Modbus

La paire de communication Modbus câblée présente une impédance de 120 Ω. Le câble Modbus doit donc porter à chaque extrémité une terminaison de ligne Modbus présentant une impédance de 120 Ω.

Le client Modbus situé à l'une des extrémités du câble Modbus présente généralement une impédance de terminaison commutable. A l'autre extrémité du câble Modbus, une terminaison de ligne Modbus d'impédance 120 Ω doit être connectée.

Pour obtenir une impédance de 120 Ω en haute fréquence sans charger le câble en courant continu, la terminaison de ligne Modbus est optimisée sous la forme d'une cellule RC : 120 Ω en série avec un condensateur 1 nF et 2 fils de 10 cm (3,9 po.) pour un raccordement direct (entre D0 et D1) au connecteur à 5 broches de la dernière interface IFM.

Illustrations	Description	Référence
	Deux terminaisons de ligne Modbus (120 Ω + 1 nF)	VW3A8306DRC

Règles générales concernant la longueur du câble Modbus

La longueur maximale autorisée pour le réseau Modbus (câble principal, à l'exclusion des dérivations) est de 500 m (1640 pi.) à 38400 bauds et de 1000 m (3281 pi.) à 19200 bauds.

Le câble Modbus reliant les interfaces IFM du système ULP intègre à la fois le réseau de communication Modbus et l'alimentation 24 Vcc. Les contraintes de chute de tension d’alimentation conduisent à des limitations plus strictes :

La chute de tension entre l'alimentation et le point le plus éloigné, à la fois sur le fil +24 V et le fil 0 V, doit être limitée à 4 Vcc (2 Vcc sur le fil +24 Vcc et 2 Vcc sur le fil 0 V).

On obtient ainsi une alimentation minimum de 24 Vcc -20 % (19,2 Vcc) sur la dernière interface IFM, avec une alimentation 24 Vcc régulée à :
- +/-3 % (23,3 à 24,7 Vcc) pour les alimentations 3 A.
- +/-5 % (22,8 à 25,2 Vcc) pour les alimentations 1 A.
Pour une communication Modbus de qualité optimale, la tension sur la borne 0 V de chaque interface IFM (commun Modbus) ne doit pas varier de plus de +/- 4 Vcc par rapport à la tension 0 V de tout autre appareil Modbus de l'installation. Cette restriction limite davantage encore la longueur lorsque l'appareil Modbus est divisé entre plusieurs segments d'alimentation.

La longueur du câble Modbus dépend de l'architecture du système ULP.