Kommunikation mit RS485 Modbus-RTU zurück
Möchte man Messdaten einfach und effektiv verwalten und zu diesem Zweck mehrere Geräte miteinander verbinden, muss über Schnittstellen ein Kommunikationsnetzwerk aufgebaut werden. Die RS485-Schnittstelle (Recommended Standard) ist ein Standard-Bussystem, das sehr häufig in der Mess- und Gebäudetechnik angewendet wird. Es dient innerhalb der Datenerfassung als Kommunikationsschnittstelle zur Datenübertragung und ist eine bewährte und zuverlässige Option, um Messdaten kontinuierlich zu erfassen.
Während die RS485-Schnittstelle das elektrische Level definiert, über das die Messgeräte miteinander verbunden sind, sorgt das Modbus-RTU-Protokoll dafür, dass Informationen miteinander ausgetauscht werden. RTU steht für Remote Terminal Unit und beruht auf einer Master-Slave-Konfiguration. Dabei werden über den Modbus die Daten der Messgeräte von einer zentralen Stelle aus abgerufen – denn die serielle Kommunikation des Masters kann über RS485 Modbus-RTU nicht nur mit einem Gerät, sondern gleich mit mehreren aufgebaut werden.
Die RS485-Schnittstelle
RS485-Schnittstelle ist eine geläufige und vielseitig einsetzbare Methode zur Kommunikation zwischen elektronischen Geräten. Anders als bei der Schnittstelle RS232 kann über RS485 ein Kommunikationsnetzwerk mit mehreren Geräten aufgebaut werden. In der Regel lassen sich bis zu 32 Messgeräte miteinander verbinden. Durch den Einsatz eines Repeaters besteht die Möglichkeit die Anzahl auf bis zu 128 Geräte erhöhen. Weitere Verbesserungen bei RS485 führen außerdem dazu, dass mehr Informationen in einer schnelleren Übertragungsrate übermittelt werden.
Ein weiterer Vorteil für eine Ausführung einer RS485 Schnittstelle ist der, dass sich mit ihr industrielle Anwendungen über größere Entfernungen verbinden lassen. In der Regel beträgt die Übertragungsdistanz bis zu 1.200 Meter, sodass der Datenaustausch auch über weite Strecken hinweg gelingt. Die binäre Datenübertragung geschieht über eine verdrillte Leitung und zur Datenfernübertragung werden an den Leitungsenden Abschlusswiderstände verwendet. Die kurzschlussfesten Ausgänge verhindern Defekte der Sender.
Das Modbus-RTU-Protokoll
RS485 wird vorwiegend in Verbindung mit einem Modbus-RTU-Protokoll verwendet. Über das Modbus-Protokoll tauschen die Geräte innerhalb des Netzwerkes ihre Informationen aus. Modbus-Anwendungen basieren auf einem Master-Slave-System. Auf diese Weise kann über eine zentrale Stelle, der Master, auf die einzelnen Geräte, die Slaves, zugegriffen und deren Informationen ausgelesen werden.
Wird von einem Master eine Anfrage gesendet, antwortet der entsprechende Slave mithilfe seiner individuellen ID-Kennzeichnung. Eindeutig zugeordnete Geräteadressen sind damit besonders wichtig, wenn mehrere Slaves im RS485-Netzwerk angeschlossen sind und eine passgenaue Identifizierung der Geräte notwendig wird. Eine effiziente Datenerfassung über das Modbus-RTU-Protokoll kann also nur dann erfolgreich gelingen, wenn die einzelnen Messgeräte-IDs korrekt konfiguriert sind. Zusätzlich müssen die eingebundenen Geräte beim Modbus auf der gleichen Datenübertragungsgeschwindigkeit (Baudrate) mit einander kommunizieren.
Frage/Antwort:
Wie funktioniert RS485? RS485 arbeitet mit einer differentieller Signalübertragung über zwei Leitungen (A und B). Dadurch wird die Störfestigkeit zu erhöht und eine Kommunikation über große Entfernungen ermöglicht.
Was ist der Unterschied zwischen RS232 und RS485?
Die Unterschiede im RS232- und RS485-Bus liegt hauptsächlich in den verschiedenen Anwendungsfälle. RS232 wird hauptsächlich für Geräte wie z.B. Drucker und Modems verwendet. RS485 ist störungssicherer, ermöglicht eine Übertragung über weitere Entfernungen und die Kommunikation von mehreren Geräten und wird in der industriellen Automatisierung eingesetzt.