Modbus通信のケーブル長

質問

規格の最大ケーブル長1200mにおける通信確認、差動信号波形確認を行いたいのですが、1.2kmの2芯シールドツイストケーブルを用意することが困難です。
RLC等価回路を接続することで、疑似的に実験を行うことは可能でしょうか？
また、RLCの定数はどのように決定されるのでしょうか？

回答No.4

noname#230359

回答ではないですのであしからず

若干の誤解があるように思います。
ＭＯＤＢＵＳはプロトコルの規定だけで物理層に関しては規定されていません。

つまり物理的にＲＳ２３２ＣやＲＳ－４８５を使ったもの、Ｅｔｈｅｒｎｅｔを使ったもので
プロトコルだけをＭＯＤＢＵＳで通信するわけです。

今のご質問の内容でいえば、ＲＳ４８５を使ったＭＯＤＢＵＳという事に
なると思うので
あえてＲＳ－４８５の差動波形確認などを行いたいのでしょう？と思ってしまうのです。

回答No.3

noname#230359

ケーブルを準備するのはそれほど困難なのであろうか？
http://jp.misumi-ec.com/vona2/detail/110500108640/
0.5sq @45x1200=54,000円

高価と言えば高価かも知れませんが
１００ｍ巻きのタバでたったの１２巻
ＦＡ系の電気工事屋さんなら通常在庫の量
盤屋さんでも３～４巻は常備してるハズ
それらの業者さんから借りればそれで済む話

盤屋さんレベルでせいぜい半年分の在庫量程度じゃあないかな？

何も直線に張る必要など無いし
束のまま　ケーブルの頭とお尻を引き出して連結するだけ
設置面積もちょっと大きめの作業台程度だけで済む
ケーブルも上手に扱えば新品同様のままで試験終了可能

一旦全部購入して、試験終了後に盤屋さんに半額で引き取ってもらえば
試験経費は半額になる　
（常識的に電材屋さんへ返品は無理）

貴殿が１日余分に試験すると思えばそのほうが安かろう

因みに、１０００ｍ巻きドラムで購入する手もあるけれど
荷卸等にフォークリフトが要るとかで
それで困難と言う表現になったのではないだろうか？

>LCRメータ又はインピーダンスアナライザを使って
こう言うのが貴社に既に有って使いこなすスキルがあるのなら
既に自己解決してるハズと思うが？
こうした機器を使って試験して
その試験の妥当性の確認にまた何日か使うくらいなら
１２００ｍ買ったほうが安いと思う

現代の日本国内では電材より人件費のほうが高いのだから
もし回答（２）さんクラスの技術者に依頼してインピーダンス測定してもらったなら
恐らく、ケーブルを買ったほうが遥かに安く済むであろう

回答No.2

noname#230359

1200m準備するのは大変と思いますが、ケーブル定数を測定する為100m
購入しましょう。
LCRメータ又はインピーダンスアナライザを使って、ケーブルの終端を開放
した条件で並列アドミッタンスを測定し、終端を短絡した条件で直列イン
ピーダンスを測定します。
このように測定した並列アドミッタンス（C//R)と直列インピーダンス（L＋R）を12段の梯子状に接続すれば、解析に必要な等価回路が作れます。

LCRを用いて、伝送線路を梯子形回路で表すことは、次の資料を参照して
みて下さい。

http://www.yonago-k.ac.jp/denki/e_kyozai/e_kairo/11/11_1.ppt

回答(3)さんのご指摘、まさにその通りと思います。
ご質問者さんが1200mの準備が困難とお考えだったので、その代替案として
提示した回答です。
LCRメータ又はインピーダンスアナライザを使う場合でも、伝送線路の
実態を最もよく表す周波数をどのように選択すればよいかなど、等価回路の
精度を向上させるための悩みが残ります。
1200m実長で試験できれば、それが最良の結果を得られること間違いありません。

回答No.1

noname#230359

長いケーブルは分布定数で扱うもの。それを集中定数での実験で代えることは出来ないと思います。

　　『コロンブスの電磁気学』
　　http://members.jcom.home.ne.jp/u33/i%20think%20110106faraday18.htm
　　測定結果：３　以降

反射は終端での不整合によるものだけでなく、ケーブルの至るところでごく微弱な『多重反射現象』があり、それによって伝送信号波形が劣化する。これは長さそのものがないと再現できない。
　　http://www.tij.co.jp/lsds/ti_ja/analog/new_wave/nw08_lvds_basic_1b.page

　　図5　データ伝送速度と伝送距離の関係
　　図6　M-LVDSの伝送波形
　　100Mビット/秒のM-LVDS信号を50m伝送した波形
信号がグチャグチャになる距離より前にアンプを入れ増幅と整形をする。