Cavo Modbus.

[ttthhh]

Sto installando delle sonde ambiente che rilevano parametri quali temperatura, umidità relativa, VOC e CO2 che interfaccerò ad un PLC Siemens S7-1200 con apposito modulo RS-485 Modbus RTU per la lettura di questi parametri.

Ogni sonda, essendo cablata in daisy chain, riceverà 2 cavi A, 2 cavi B ed una coppia di alimentazione + GND (4.4W @ 24VDC), le distanze massime tra ogni sonda ed il quadro di automazione non supereranno i 25m.

Vorrei sapere se l'alimentazione può viaggiare assieme ai doppi segnali differenziali nello stesso cavo schermato e se è prassi corretta dedicare le coppie internamente twistate in questo modo:

coppia 1: A, B in entrata; 

coppia 2: A,B in uscita; 

coppia 3: +, GND.

Anzichè ad esempio dedicare una coppia solo per il segnale A ed una solo per il segnale B in entrata ed in uscita.

Esiste un codice colore standard ratificato per identificare i vari conduttori in base al segnale che veicolano?

Infine mi potete consigliare un cavo corretto per l'applicazione che contenga le 3 coppie, quindi 6 cavi e sia idoneo al tipo di bus e di applicazione.

Grazie a tutti!

Modificato: ieri dalle 11:58 da ttthhh

[Ctec]

Un buon cavo per quell'uso è il classico cavo ethernet, basta un Cat5e. Normalmente io uso le coppie arancio e verde per la comunicazione (sono le coppie normalmente usate per la connessione ethernet 10/100) e uso le altre due blu e marrone in parallelo per l'alimentazione (per esempio blu e marrone insieme per il 24V e i rispettivi bianchi per lo 0V, così sono twistati per ridurre eventuali rumori). Per quella applicazione va sinceramente bene e costa il giusto.

[ttthhh]

@Ctec Grazie per la risposta. Effettivamente un cavo ethernet dallo standard 5e in poi può veicolare un'alimentazione in DC tra i 44 e gli oltre 55 VDC per lo standard POE, con un bandwidth ben superiore a quello richiesto da una connessione seriale RS-485.

Quindi i 24VDC a così bassa corrente non risultano un problema.

Sicuramente è da scegliere un cavo in conformazione SFTP, dove lo schermo a maglia esterno verrà intestato nel collettore di schermatura lato quadro di automazione e gli schermi interni a foglio sulle coppie aiuteranno alla reiezione dei disturbi tra i vari segnali, pur usufruendo già della twistatura per mitigarli.

Dovrebbe, viste le lunghezze in gioco, essere per cablaggio strutturato, quindi solid core con designazione interna 4x2x23/1AWG, ciò potrebbe provocarmi qualche rogna nell'intestazione nelle morsettiere di I/O del quadro di automazione, vista la rigidità dei conduttori.

Ti trovi in accordo con quanto detto? Ti faresti problema della rigidità dei conduttori?

In ultima analisi, se ho capito bene, useresti le coppie con questo schema:

arancione, arancione/bianco: A, B in entrata; 

verde, verde/bianco: A, B in uscita; 

blu, marrone: +24VDC; 

blu/bianco, marrone/bianco: GND.

Corretto o cambieresti qualcosa?

Così facendo si hanno twistati i segnali differenziali rispettivamente in entrata ed in uscita e in parallelo l'alimentazione, twistata a sua volta tra + e -.

Fammi sapere e, nel frattempo, grazie ancora!

Modificato: 7 ore fa da ttthhh

[Ctec]

Premesso che io preferisco di gran lunga i cavi flessibili a quelli rigidi, e che personalmente vedo gli STP come la peste (la 485 come l'ethernet è differenziale, autoimmune se le elettroniche son fatte bene, e le capacità parassite dovute allo schermo fanno peggio che meglio, figuriamoci con schermo su singole coppie), basta che le attestature siano fatte con gli appositi RJ45 per cavo rigido. Sono diversi da quelli per cavo flessibile.

Per l'alimentazione, io di solito faccio

blu, marrone = 24V

blu/bianco, marrone bianco = 0V

per sfruttare anche la loro twistatura per schermare anche disturbi eventuali su alimentazione.

[ttthhh]

I cavi flessibili (trefolati) - usati normalmente come patch cable - hanno una sezione trasversale inferiore ai cavi di cablaggio solid core - usati nel cablaggio strutturato - quindi meno/non adatti a lunghezze maggiori ai 5/10m.

Gli schermi sulle coppie interne a contatto con lo schermo completo sulla circonferenza del cavo, che messo a terra (funzionale) da un solo lato (quadro automazione), garantisce la reiezione ai disturbi condotti, quindi non mi preoccupa la loro presenza, anzi!

Non posso usare intestazioni su connettore RJ45, sul campo per sensore c'è una morsettiera, sul quadro di automazione una morsettiera DIN di I/O, da quello nasceva il "fastidio" riguardo la rigidità.

OK per l'utilizzo delle coppie!

[Ctec]

Ah, niente RJ. Allora io faccio così. Per non stressare il cavo per vibrazioni o tiraggi, gli faccio una piccola "campanella" (spira) prima di entrare nel morsetto. Basta farla alla coppia per non aumentare induttanza.

[ttthhh]

7 minuti fa, Ctec ha scritto:

Ah, niente RJ. Allora io faccio così. Per non stressare il cavo per vibrazioni o tiraggi, gli faccio una piccola "campanella" (spira) prima di entrare nel morsetto. Basta farla alla coppia per non aumentare induttanza.

Sì immaginavo anche io una soluzione simile!

Hai usato con successo lo stesso tipo di cavo anche in reti CANbus/CANbus open?

Pur appoggiandosi ad un physical layer proprietario, differente quindi da RS-485, cambia poco, è sempre differenziale anche se CANbus può avvalersi di un data rate maggiore.

[Ctec]

Uso i cavi ethernet spesso dove c'è da usare coppie differenziali.

Il Canopen non lo uso da una valanga di tempo, e non rammento se ho usato ethernet, ma forse no. Non saprei dirti.

 

[ttthhh]

Vorrei approfondire un ulteriore dettaglio, eh sì sono parecchio pignolo!

Se avessimo un dispositivo in campo che non necessita alimentazione ma solo segnale in ingresso e segnale in uscita (come da specifico cablaggio daisy chain in serie) ed usassimo un cavo a 4 coppie (8 cavi interni) le due coppie inutilizzate sarebbe meglio cortocircuitarle tra di loro - quindi blu-blu/bianco e marrone-marrone/bianco) sia da un lato che dall'altro (quadro e campo)?

Questo per non lasciare che facciano da antenna per disturbi irradiati.

Grazie ancora per il supporto e l'interessante discussione!

Modificato: 1 ora fa da ttthhh