关于西门子200的MODBUS的通讯距离

   MODBUS通讯以其优越的经济性广泛应用于各种自动化通讯场合，常应用于仪表、变频器以及PLC之间通讯较为常见。在错综复杂的应用场合，通讯距离问题是比较突出的问题，本人以一点肤浅的电子基础知识来聊聊这个通讯距离问题。

   大家都可以从官方的通讯长度数据中查阅到，西门子200 PLC在MODBUS通讯中最远通讯距离为50米（参见200系统手册P221页）。西门子200 PLC集成的基于RS485通讯口，采用正、负两根双绞屏蔽电缆作为通讯传输的媒介，其通讯电平要求，高电平为+2 ~ +6V，低电平为-2 ~ -6V之间。那么，这样的电平范围也可以理解为大约4V左右的电压降是不会对通讯数据的传输构成数据判断错误的。

下面以1平方的铜双绞屏蔽电缆计算每米的内阻：

常用铜材料电阻率（20℃）时0.0172μΩ·m

电阻率计算公式：

ρ= R * S / L

其中：

ρ：电阻率Ω·m

R：电阻Ω  1000000μΩ= 1Ω

S：导线截面MM2

L：导线长度 M

根据上述公式可以得到1平方铜线，长度50米双绞线（100米）时的电阻值：

R =ρ* L / S = 0.0172 * 100 / 1.0  = 1.72 / 1.0  ≈ 1.72 Ω

这个是50米双绞线1平方双绞屏蔽电缆的内阻1.72Ω，通讯距离每增加1米，则内阻增加0.0344Ω。

影响通讯距离的2个因素是：隔离与频率，相对频率越高通讯距离就越短，没有隔离与有隔离的通讯距离是不同的，有隔离时通讯距离可到1000米。

频率越高，通讯信号电流呈集肤效应越明显，相当于回路的内阻越大，通讯距离越短。西门子200 PLC的通讯电路，图示：

从电路的信号端口3#、8#看，信号的输入、输出为无隔离电路，通过10Ω电阻器及输入电平整型、信号过载保护电路组成，输入、输出到信号放大器SN75176电路的6#、7#管脚，电路结构为差分输入，其中，信号电路供电端口电源为5V。那么，如果有PLC发送信号给从站，3#端口相对应于8#端口的信号电平最高为5V（上述推断还不考虑端口间的接触电阻）。

信号放大器最大工作电流：

   5V / 10Ω = 0.5A

以最小电平工作允许的内阻计算干线电阻：

   5-2（V）/0.5 A = 6Ω

由干线允许的最大电阻计算干线极限总长度：

   6Ω/0.0172 ≈ 348.8 M

通讯干线的实际允许最大长度348.8/2 ≈ 174.4 M（双绞通讯线）

  上述计算仅仅是一个相对理论化的一个数据，在实际应用中，由于考虑到实际施工过程中所使用的导线材质、截面的差异；连接过程端子间的接触电阻等影响因数，官方实际给出的通讯距离50米是确保通讯质量为前提，是比较稳妥又折中的一个数据值。而官方给出的带隔离器时通讯距离为1000米的原因，是因为隔离器带有信号放大、接续作用，不在此讨论范畴。

我只用过200米以下的，最多了没有使用过。

我们暂时还没有长距离用过！

应该按西门子官方给出的通讯距离做项目为准！

之所以说这个话题，是经常性看到有人提问这个，本来是年前发的，后来有事情忘了，昨天看到，所以发上来的。

这个通讯距离的计算，仅仅是理论上的，实际还需要考虑通讯电缆的截面、系统连接端子间的接触电阻、干线可能的干扰因素。

我之前做modbus通讯所连接的电缆均采用现场焊接，以确保良好的连接。

此短文旨在通过简单的计算，知道这个通讯距离的大致由来。

100米以上的没走过，100米以下的用的很多

200和1500modbus通讯走过200～300米，正常

可以查查驱动芯片的驱动能力。我记得是50mA最大。所以，0.5A是没有的。

y版您好！

我这个是理想化了的计算，准确地说应该是估算，实际工作电流小于0.5A的。

1、试过几台PLC，300米左右的距离，也没说通讯中断过。

2、至于通讯距离，感觉不是像你说的那样算的啊。

3、查SN75176的PDF，通讯电流最大是60mA(为什么不能更大？因为SOP封装芯片极限热负荷是500mW，5V工作电源时极限电流是100mA，长期工作就取60mA以下了)。

4、至于RS485通讯距离是因为通讯线的等效电容、线路阻抗在特定的波特率下引起波形失真度超过10%的规定范围而计算出来的。120Ω终端电阻是用来消除线路过长时线路等效电容过大导致通讯波形畸变超过10%而设的，并不是由通讯输出驱动电流算出来的。

5、西门子的RS485规定50米，是因为西门子的RS485通讯当初设计时要兼容更高的波特率，以及为了兼容那些自带终端电阻的HMI等设备。

我想问问如果用数字电视的信号馈线（同轴电缆）会怎样？线芯几乎近1毫米粗，网层捏到一起有近2毫米粗，中间绝缘层厚度也够厚。线路频率也比485高得多吧。用来做通讯线会怎样？

我想显现的是：在一般双绞线做通讯线时，出问题了，能不能单靠改用同轴线克服？

没有用同轴电缆在实际的通讯工程中应用过。

几个疑点您需要考虑：

首先是阻抗问题，我知道同轴电缆的阻抗是75欧姆的，是否对通讯电路存在影响？其次，在工程应用中大多均采用双绞屏蔽线，其目的是克服导线长度间的结电容，同轴电缆合适？最主要一点，如果采用同轴电缆，因为通讯是差分方式输入、输出的，如何做屏蔽？

一般通讯的双绞的多股铜线做的屏蔽电缆，1.0~1.5平方的双绞屏蔽电缆很容易找到。

75欧是什么？我真不太理解。

长见识了！！！！！！！

实际实践，1000米，没有问题