Modbus Einführung
Der ECOSTAR Regler hat insgesamt 3 eingebaute Modbus-RTU-Schnittstellen.
1. CN7 A1/B1: VARISPEED Frequenzumrichter
Diese Schnittstelle ist für den VARISPEED oder VARIPACK Frequenzumrichter vorgesehen, ab Werk verdrahtet und wird nicht weiter beschrieben.
2. CN7 A2/B2: externes Display oder Netzwerkbetrieb
Diese Schnittstelle ist für das optional erhältliche externe Display und/oder den Netzwerkbetrieb vorgesehen.
Externes Display (LUP200)
Das Display wird beim Anschließen automatisch erkannt. Es wird ein geschirmtes Twisted-Pair-Kabel empfohlen.
ECOSTAR Netzwerkbetrieb
Der Netzwerkbetrieb kann genutzt werden, wenn 2 .. 4 ECOSTAR im Raumtemperaturbetrieb für einen Kühlraum verwendet werden.
Mit der BEST Software oder dem Web-Interface müssen die Regler für Client- und Server-Gerät definiert werden. Die Haupteinstellungen des Client-Geräts werden automatisch auf die Server-Geräte übertragen. Anschließend können alle ECOSTAR über den Client-Gerät-Regler mit BEST oder der Web-Oberfläche überwacht werden.
Kabelführung:
M1: ECOSTAR definiert als Client-Gerät
S1, S2, S3: ECOSTAR, betrieben als Server-Geräte
R1, R2: 120-Ohm-Abschlusswiderstände an jedem Ende des Modbus-Kabels
3. Port zwischen dem Ethernet- und dem USB-Stecker:
Übergeordneter Anlagenregler oder Gebäudeleitsystem
Diese Schnittstelle ermöglicht die Überwachung des Verflüssigungssatzes sowie Parameteränderungen über einen übergeordneten Regler oder ein Gebäudemanagementsystem.
Konfiguration der Modbus Kommunikationsparameters
Die Konfiguration und Voreinstellungen finden sich in BEST unter "Konfiguration" in der Parametergruppe "Kommunikation". Die Parametrierung kann über BEST mittels Mini-USB-Kabel oder Bluetooth erfolgen. Die Änderung der Kommunikationsparameter ändert sofort die Kommunikation.
Verwendete Datentypen und Skalierung
Datentypen:
- uint8: 8-Bit-Ganzzahl ohne Vorzeichen
- int16: 16-Bit-Ganzzahl mit Vorzeichen
- uint16: 16-Bit-Ganzzahl ohne Vorzeichen
Skalierung der Werte:
- Skala 1: Der Wert ist der exakte Wert.
- Skala 100:
- Um einen Wert zu übertragen, muss er mit 100 multipliziert werden, d.h. 1,23 --> 123
- Ein empfangener Wert muss durch 100 geteilt werden, d.h. 123 --> 1,23
Modbus Funktionscodes
Die folgenden Funktionscodes wurden aus dem Standard-Modbus-Protokoll implementiert:
Funktion | Code (hexadezimal) | Code (dezimal) | Anmerkungen |
|---|---|---|---|
Read holding registers (H) | 03 | 03 | |
Read input register (I) | 04 | 04 | |
Write multiple registers (H) | 10 | 16 | |
Read/write multiple registers (H) | 17 | 23 | Kann auch zum Schreiben einzelner Register verwendet werden. |
Alle Eingaberegister können auch als Halteregister gelesen werden.
Modbus-Ausnahmecodes
Die folgenden Ausnahmecodes wurden aus dem Standard-Modbus-Protokoll implementiert:
Code | Name | Bedeutung |
|---|---|---|
01 | Illegal function | Der Funktionscode ist nicht gültig. |
02 | Illegal data address | Das angegebene Register ist nicht gültig. |
03 | Illegal data value | Der Wert ist nicht zulässig. |
Empfehlungen zur Kabelführung
- Es muss ein abgeschirmtes Kabel mit paarweise miteinander verdrillten Adern verwendet werden, das für die RS485-Kommunikation geeignet ist und eine nominelle Impedanz von 100 .. 130 Ω aufweist. Die beiden Signaldrähte müssen sich im gleichen Adernpaar befinden.
- Die Verdrahtungstopologie muss als "Daisy Chain" (Reihenschaltung) mit 120 Ω Abschlusswiderständen an jedem Ende der Busleitung erfolgen. Da dieses IQ Produkt keinen integrierten Abschlusswiderstand hat, muss dieser extern hinzugefügt werden.
- Die maximale Kabellänge des Modbus-Kabels ist abhängig von der verwendeten Baudrate und der Anzahl der Geräte.
- Das Modbus-Kabel sollte so verlegt werden, dass der Einfluss der Leistungskabel minimiert wird. Bei Kreuzung von Leistungskabeln sollte ein 90°-Winkel erreicht werden. Parallel verlaufende Modbus- und Leistungskabel sollten durch einen möglichst großen angemessenen Abstand getrennt werden, ca. 20 .. 25 cm. Alternativ kann ein geerdetes Schirmblech oder ein geerdetes Metallrohr verwendet werden.
- An einem Modbus-Strang sollten max. 10 IQ Produkte angeschlossen sein. Sind andere Geräte an denselben Modbus-Strang angeschlossen, muss die maximale Stromaufnahme dieser anderen Geräte beachtet werden. Der Vorspannungswiderstand des gesamten Strangs sollte mindestens 450 Ohm betragen. Dieses IQ Produkt hat einen Vorspannungswiderstand von 10 kOhm (--> 1 kOhm bei 10 Geräten).
- Dieses IQ Produkt hat keine galvanische Isolierung an der RS485 Schnittstelle. Daher müssen Module, die direkt über den RS485-Bus verbunden sind, das gleiche PE-Massepotential haben.
- IQ Produkte, die sich auf unterschiedliche Massepotenziale beziehen, müssen über einen geeigneten galvanisch getrennten Repeater an den RS485 angeschlossen werden, oder nur an Geräte mit isolierter RS485-Schnittstelle. Unterschiedliche Potenziale auf der Bus-Leitung können zu Fehlfunktionen oder Beschädigungen der Elektronik führen.
- Nur Data+ und Data- sollten angeschlossen werden. Die GND-Leitung sollte nicht zwischen den Modulen angeschlossen werden, da dies einen unerwünschten Erdstrom in der Kommunikationsleitung verursachen kann. Der GND-Pin kann jedoch für den unsymmetrischen Anschluss der Abschirmung verwendet werden, wenn keine bessere Möglichkeit für den Anschluss der Abschirmung verfügbar ist.
- Die Abschirmung darf nur an einem Ende des Busses angeschlossen werden, um unerwünschte Erdströme in der Abschirmung zu vermeiden. Die Abschirmung muss jedoch über die gesamte Bus-Länge ununterbrochen sein, außer bei galvanisch getrennten Repeatern.
- Im Falle eines isolierten Client-Geräts und eines nicht isolierten Server-Geräts oder umgekehrt wird empfohlen, die Abschirmung am Ende ohne Isolierung anzuschließen.
- Wenn keines der Geräte isoliert ist, sollte die Abschirmung an das Client-Gerät angeschlossen werden. Wenn alle Geräte isoliert sind, spielt es keine Rolle, an welchem Ende die Abschirmung angeschlossen ist - sie sollte jedoch nicht an den GND-Pin der RS485-Schnittstelle angeschlossen werden.
Siehe folgende Beispiele zur Kabelführung:
