Guía de Supervivencia Modbus RTU: Diagnóstico de Ruido y Terminación

“No seas croto.” — Regla #1 del cableado industrial.

El estándar RS485 es el caballo de batalla de la industria. Teóricamente robusto, capaz de recorrer 1200 metros y soportar ambientes hostiles. Pero en la práctica, es la fuente de dolores de cabeza número uno para integradores que subestiman la física de las líneas de transmisión differentiales.

Si estás viendo timeouts aleatorios, checksum errors (CRC) o dispositivos que desaparecen cuando arranca un variador (VFD), dejá de cambiar cables al azar. Vamos a arreglarlo con ingeniería, no con suerte.

1. El Mito de los “Dos Hilos” (GND es obligatorio)

El error más común es creer que RS485 solo necesita A (+) y B (-).

La Realidad: RS485 es una señal diferencial, lo que significa que el receptor mide la diferencia de voltaje entre A y B. Pero estos voltajes deben existir dentro de un rango de Modo Común (-7V a +12V) respecto a la tierra del chip transceptor.

Si conectas dos máquinas alimentadas por transformadores diferentes sin unir sus referencias (GND/Common), la diferencia de potencial “flotante” entre ellas puede ser de 50V, 100V o más. Consecuencia: Quemas el puerto RS485 o saturas la entrada, resultando en comunicación cero.

Solución: Tirá siempre cable de 3 conductores + malla (A, B, GND, Shield). Conecta el GND (común) en todos los nodos.

2. Terminación: 120 Ohm no es opcional

En cables cortos de laboratorio (< 5m), podés zafar sin terminación. En una planta con 100m de cable y ruido de frecuencia, es suicida.

Cuando la señal llega al final del cable abierto, rebota (reflexión) y vuelve hacia atrás, colisionando con los datos nuevos.

La Regla:

• Resistencia de 120Ω entre A y B en el primer dispositivo.
• Resistencia de 120Ω entre A y B en el último dispositivo.
• NUNCA en los dispositivos intermedios.

3. Polarización (Bias): El Silencio no es Cero

Cuando nadie habla en el bus (estado idle), la línea queda flotante (alta impedancia). Si pasa un cable de 380V cerca, puede inducir pequeños voltajes en A y B. Si el receptor ve una diferencia aleatoria > 200mV, va a pensar que es un “Start Bit”. El UART recibe basura (0x00, 0xFF) y te tira un Framing Error.

La Solución Failsafe/Bias: Necesitamos forzar un estado conocido cuando hay silencio.

• Pull-Up en A (hacia 5V/3.3V).
• Pull-Down en B (hacia GND).

Muchos transceptores modernos (y gateways como Moxa o Advantech) tienen “Pull High/Low Resistors” configurables por dip-switch. Activalos solo en un punto de la red (generalmente en el Maestro).

4. Diagnóstico con Osciloscopio (La verdad de la milanesa)

Tirá el multímetro. Para ver ruido, necesitás velocidad.

1. Conectá la sonda Ch1 a A y Ch2 a B (ambas respecto a GND).
2. Usá la función Math (Ch1 - Ch2). Esta es la señal diferencial real que ve el chip.

Qué buscar:

• Señal Cuadrada Limpia: La amplitud (A-B) debe ser mayor a 2V (típicamente 5V).
• Bordes Redondeados: Exceso de capacitancia (cable muy largo o de mala calidad) o falta de terminación.
• Picos (Overshoot): Falta de terminación, la señal rebota.
• Ruido en modo común: Si Ch1 y Ch2 se mueven juntos como olas locas pero la resta (Math) es estable, tenés ruido de tierra, pero el RS485 lo está rechazando (hasta cierto punto). Si la resta se deforma, el ruido ganó.

5. Checklist de Pánico (Cuando nada anda)

Si estás en planta a las 3 AM y no anda:

1. Topología: ¿Es una cadena (Daisy Chain)? Si hay estrellas o “stubs” (cablecitos en T) largos, cortalos.
2. Cable: ¿Es par trenzado (Twisted Pair)? Un cable paralelo de portero eléctrico NO sirve. La trenza cancela el ruido electromagnético.
3. GND: ¿Conectaste el tercer hilo de referencia?
4. Shield: ¿La malla está conectada a Tierra en UN SOLO PUNTO? (Si la conectás en ambos lados, creás un loop de tierra que actúa como antena).
5. IDs y Baudrate: ¿No hay dos esclavos con ID #1? (Pasa en las mejores familias).

Conclusión: Hacer andar Modbus no es suerte. Es respetar impedancias y referencias. Usá cable adecuado, terminá las líneas y no seas croto con la tierra.