Cableado de comunicación

Los cables de comunicación mandan información de un equipo a otro y son imprescindibles en los sistemas modernos

Los equipos de los sistemas modernos necesitan poder comunicarse, ya sea entre sí o con un dispositivo de control o seguimiento. Para que la comunicación pueda tener lugar, se necesitan cables de comunicación. Mandan información de un equipo a otro. Muy a menudo estas comunicaciones son fundamentales para la misión. Si el cable falla, la comunicación se detiene y el sistema puede dejar de funcionar.

Algunos ejemplos de cables de comunicación en sistemas inversor/cargador:

  • Comunicación entre unidades de inversor/cargador para crear un sistema en paralelo o trifásico.

  • Comunicación para controlar equipos, p. ej.: entre un cargador solar y el Color Control GX u otro dispositivo GX.

  • Cables desde un dispositivo de medida a un dispositivo de seguimiento, como entre el derivador BMV y la unidad principal del BMV, o entre un sensor de temperatura y un inversor/cargador.

  • Cables de Internet o de red.

  • Dos cables de señal o de control, p. ej.: entre un relé de alarma y un generador con autoarranque, o el interruptor de ignición de un coche y un convertidor CC/CC o entre un BMS de una batería y un BatteryProtect.

Señales de datos

Una señal de datos es una señal que cambia constantemente de acuerdo con la información que manda. Puede ser analógica o digital. Las señales de los cables de comunicación pueden ser de cualquiera de estos tipos. Estas señales tienen una tensión y una corriente bajas. A menudo no más de 5 V.

Señal analógica - la tensión puede tener cualquier valor y hay una correlación directa entre tensión y valor.

Señal digital - la tensión de la señal se limita a un cierto número de tensiones.

Señal binaria - tiene solo dos valores que representan encendido o apagado (uno o cero). Puede representar encendido/apagado o transmitir datos mandando secuencias de ceros y unos.

Interferencia

Como con todos los cables, es importante que los cables de comunicación sean de buena calidad. También los conectores deben ser de buena calidad y deben estar correctamente montados en el cable. También es importante que estén bien conectado a la toma receptora.

Los cables de comunicación llevan señales de baja tensión de baja corriente. Si estas señalas viajan una distancia, por supuesto que se puede producir una caída de tensión, pero no es muy frecuente, ya que estas señales llevan una corriente muy baja. La caída de tensión normalmente no será un problema a no ser que los cables sean muy largos.

Sin embargo, hay otro aspecto que es crítico en los cables de comunicación cuando se mandan señales de baja tensión a larga distancia: la interferencia.

Distintos tipos de interferencias y sus causas:

  • Electromagnética - de generadores, transformadores, electromotores e interruptores de palanca o guillotina.

  • Por radiofrecuencia - desde fuentes de transmisión de radio, radares y equipos mal protegidos.

  • Electrostática - por electricidad estática.

  • Por diafonía - interferencia de cables cercanos.

  • Común - provocada por el flujo de la corriente entre campos con diferente potencial de un sistema. 

En los cuatro primeros casos, el cable actúa como una antena y recibe la interferencia. La interferencia induce más electricidad en los cables de comunicación. Esto cambia la tensión de la señal y altera los datos que se mandan. Esto producirá una comunicación confusa o con interrupciones.

En casos extremos, en los que hay muchas interferencias o un problema con la conexión a tierra, las tensiones del cable pueden ser tan altas que el circuito de comunicación del equipo conectado al cable de comunicación resulte dañado.

Hay formas de limitar o evitar la aparición de interferencias, que son:

  • Usar cables cortos.

  • Usar cables de par trenzado.

  • Usar cables apantallados.

Cables sin apantallamiento y sin trenzar

Estos cables son muy sensibles a las interferencias. Y por esto tienen un límite de longitud de aproximadamente 10 metros. Por esto es por lo que no se venden cables VE.Direct de más de 10 metros. El cable VE.Direct no tiene apantallamiento y no está trenzado.

Cables de par trenzado

Dos conductores de un solo circuito trenzados. Esto mejora el rechazo de la interferencia electromagnética y también hará que el cable sea menos sensible a la diafonía de cables próximos.

Apantallamiento de cables

Una lámina o malla metálica cubre un grupo de cables o incluso puede cubrir pares trenzados.

Cables de comunicación y tipos de conectores

En este apartado se incluye una pequeña selección de los cables de comunicación usados con más frecuencia en sistemas de inversor/cargador.

Cable UTP RJ45 directo

Este cable se usa en redes informáticas, Internet y Ethernet, pero también para la comunicación de inversores/cargadores entre sí y con un dispositivo de control como el panel Multi Control o el Color Control. Se trata de un cable con ocho conductores.

En un cable directo, el pin 1 de un extremo se conecta al pin 1 del otro, el pin2 con el pin2 y así sucesivamente. Para ver si el cable está correctamente conectado, utilice un comprobador de cables. Victron usa este cable para las aplicaciones VE.Bus y VE.Can. También se usaba en las aplicaciones VE.Net, actualmente obsoletas.

Antiguamente estos cables solían ser de color azul, pero ahora los hay de más colores. Victron, al igual que otros fabricantes, hace cables de distintas longitudes. No es recomendable que haga estos cables usted mismo. Un conector mal crimpado puede ser la causa de fallos del sistema difíciles de diagnosticar. Para probar un cable RJ45, sustitúyalo y compruebe si el problema ha desaparecido.

También se producen fallos cuando el conector RJ45 macho no está correctamente metido en el RJ45 hembra o cuando los contactos de los RJ45 han perdido elasticidad y ya no hacen buen contacto.

Terminador RJ45

Usado para terminar una red de CANbus conectada en cadena. Se coloca un terminador en el primer elemento de la cadena y otro en el último.

Cables RJ45 con conexiones especiales

Tienen el mismo aspecto que los cables RJ45 UTP “directos” normales, pero se han recableado para un fin determinado. Este tipo de cable se usa en aplicaciones especiales. A menudo tienen una sola aplicación. En el caso de Victron se usan entre una batería Smart y un Color Control GX u otro dispositivo GX. El etiquetado de los cables es muy importante., ha de indicar cómo está configurado el cable por dentro, de modo que estos cables no terminen en un sistema normal, donde podrían causar fallos en la comunicación.

Cable RJ45 cruzado

Tienen el mismo aspecto que los cables RJ45 UTP “directos” normales. Se usaban en redes informáticas antiguas o por otros fabricantes de inversores. Usar uno de estos cables donde debería usarse un cable directo puede ser un problema. Estos cables no pueden usarse con el equipo de Victron.

Cable RJ12 UTP

Se usa entre el derivador BMV y la unidad principal BMV. Es un cable con seis conductores. Normalmente estos cables se usan para mandar datos digitales pero el BMV lo usa para mandar datos analógicos. El BMV viene con uno de estos cables. Victron fabrica cables de distintas longitudes, puede elegir uno de estos si se necesita un cable específico. Al igual que con los RJ45, use solo cables ya fabricados. No le recomendamos que los haga usted mismo. Con demasiada frecuencia, un conector mal crimpado es la causa de comportamientos extraños en el sistema difíciles de diagnosticar.

También se usan habitualmente cables con conectores RJ12 en telefonía. Pero en el caso de los cables telefónicos no están los 6 cables. Además, los cables telefónicos no son de par trenzado. No pueden usarse para un BMV.

Cable VE.Direct

Este es un cable de datos de cuatro hilos. Se trata de un cable especial para seguimiento o control de ciertos productos de Victron como un BMV o un MPPT.

Cable de señal

Este es un cable “normal”. Suele ser un cable fino, de no más de 1,5 mm2 de grosor. Vienen con uno, dos o varios conectores. Normalmente portan señales analógicas y de encendido/apagado.

Cables y conectores NMEA2000

Se usan en redes marinas de datos CAN-bus. El cableado consiste en cables de datos marinos especiales y conectores, piezas T y terminadores resistentes al agua.

RS485

Se usa para comunicaciones en serie. En el caso de Victron se usa para la comunicación entre contadores de energía y un dispositivo GX. Para más información sobre RS485, consulte Wikipedia.

Cables USB

Existen distintos tipos. Victron usa sobre todo el de conector tipo A.

Interfaces

Se trata de pequeños dispositivos que traducen un protocolo de datos en otro. Normalmente están conectados a un cable o están situados en un extremo de un cable.

Estas son las principales interfaces de Victron:

Interfaz MK3 a USB

Se usa para conectar un ordenador a un producto VE.Bus. La MK3 remplazó a la interfaz MK2. La MK2 aún puede usarse.

Interfaz VE.Direct a USB

Se usa para conectar un ordenador a un producto VE.Direct o para conectar un producto VE.Direct al puerto USB de un dispositivo GX.

Interfaz RS485 a USB

Se usa para conectar un contador de energía a un dispositivo GX.

Interfaz VE.Bus a NMEA2000

Se usa para conectar un producto VE.Bus a una red NMEA2000.

Interfaz VE.Direct a NMEA

Se usa para conectar un producto VE.Direct a una red NMEA2000.

Fuente: Wiring Unlimited de Victron Energy