Protocolo De Comunicación; Breve Introducción Al Protocolo Modbus; Aplicación Del Protocolo Modbus En El Variador; Aplicación Con Un Único Variador - Universal Motors GD 10 Manual De Instruciones

7 Protocolo de comunicación
7.1 Breve introducción al protocolo Modbus
El protocolo Modbus es un protocolo de software y un lenguaje común que es utilizado por un gran número de controladores eléctricos. Con este protocolo, el
controlador puede comunicar con otros equipos a través de una red (canal de transmisión de la señal o capa física, como por ejemplo, una red RS485). Con este
estándar industrial, equipos de diferentes fabricantes pueden conectarse a una red industrial con el objetivo de ser monitorizados
Dentro del protocolo Modbus, existen dos tipos de transmisión: el modo ASCII y el modo RTU (Remote Terminal Units). En una red Modbus, todos los equipos
deben seleccionar el mismo modo de transmisión y mismos parámetros básicos, como velocidad de transmisión, bit digital, bit de comprobación, y bit de detención.
La red Modbus es una red de control donde solo un equipo se comporta como maestro y el resto se comportan como esclavos. El equipo maestro es aquél que
habla de forma activa enviando mensajes a la red Modbus para controlar y preguntar al resto de equipos. El equipo esclavo es aquel equipo pasivo que envía
mensajes de datos a la red Modbus sólo después de recibir un mensaje de control o una pregunta (comando) proveniente del maestro (respuesta). Después de
que el maestro envíe el mensaje, los equipos controlados o preguntados disponen de un cierto periodo de tiempo cada uno para enviar la respuesta, asegurándose
así que sólo un esclavo envía el mensaje al maestro a la vez, evitando colisiones.
Generalmente, el usuario puede ajustar un PC, PLC, IPC o HMI como maestro para realizar un control centralizado. Por ejemplo, cuando el equipo supervisor
está funcionando, si el operador hace click en un botón de envío de comando, el equipo supervisor puede enviar un mensaje de comando de forma activa aunque
no pueda recibir el mensaje de los otros equipos. En este caso, el supervisor es el maestro. Si el diseñador del sistema hace que el variador envíe datos sólo
después de recibir un comando, entonces el variador es el esclavo.
El maestro se puede comunicar con un sólo esclavo individualmente o con todos los esclavos. Para el comando individualizado, el esclavo debería devolver un
mensaje de respuesta; para el mensaje a todos los esclavos desde el maestro, el esclavo no necesita devolver ningún mensaje de respuesta.
7.2 Aplicación del protocolo Modbus en el variador
El protocolo Modbus del variador es modo RTU y la capa física es RS485 a 2 hilos.
7.2.1 RS485 a 2 hilos
La interface a 2 hilos RS485 trabaja en semidúplex y su señal de datos aplica transmisión diferencial, que también se llama transmisión equilibrada. Utiliza pares
trenzados, donde uno de ellos se define como A (+) y el otro se define como B (-). Generalmente, si el nivel eléctrico positivo entre A y B está entre +2~+6V, la
lógica es un "1", si el nivel eléctrico está entre -2V~-6V; la lógica es un "0".
En el bornero de control, 485+ corresponde a A y 485- a B.
La velocidad de transmisión de la comunicación significa el número de bits binarios por segundo. La unidad en la que se expresa es bit/s (bps). Cuanto más alto
sea el valor de la velocidad de transmisión, más rápida será ésta, pero el sistema también se verá afectado en mayor medida por las interferencias. Si se utiliza
un par de cables trenzados de 0.56mm² (24AWG) como cables de comunicación, la distancia máxima de transmisión es como sigue:
Velocidad
Transm.
(BPS)
2400
Se recomienda utilizar cables apantallados y utilizar la pantalla como cable de tierra durante la comunicación remota RS485.
En el caso de que nos encontremos con menos equipos y distancias más cortas, se recomienda utilizar una resistencia terminal de 120Ω, ya que, aunque la red
pueda funcionar sin esta resistencia, sin ella, el rendimiento será peor.
7.2.1.1 Aplicación con un único variador
La Figura 7-1 muestra la conexión Modbus de un único variador a un PC. Generalmente, los PCs no suelen disponer de interface RS485, así que la interface
USB o RS232 del PC se debe convertir a RS485 mediante un conversor. Conecte el terminal A del conversor RS485 al terminal 485+ del variador y el B al terminal
485-. Se recomienda utilizar pares trenzados apantallados. Cuando se utiliza un conversor RS232-RS485, la interface RS232 del PC debe estar conectada lo
más cerca posible a éste (se recomienda conectar el conversor RS232-RS485 directamente al PC). En este caso, la longitud máxima del cable es de 15m.
Cuando se utilice un conversor USB-RS485, el cable debería ser también lo más corto posible.
Seleccione una interface correcta para el supervisor del PC (seleccione la interface del conversor RS232-RS485 como COM1) después de cablear y ajustar los
parámetros básicos tales como la velocidad de transmisión de la comunicación y el bit de comprobación digital a los mismos valores que en el variador.
7.2.1.2 Aplicación con múltiples variadores
58 - 78
Max. Max.
Velocidad
distancia distancia
Transm.
transmisión transmisión
(BPS)
(m)
1800 4800 1200
Figura 7-1 Conexión física RS485 en una aplicación con un único variador
Max.
Velocidad
distancia
Transm.
transmisión
(BPS)
(m) (m)
9600 800
Protocolo de comunicación
Max.
Velocidad
distancia
Transm.
transmisión
(BPS)
(m)
19200 600