# バストポロジと配線
警告: Voldeno モジュールの設置と設定には電気設備への作業が含まれます。不適切な設置は機器の損傷、感電、人身事故につながる可能性があります。
# 概要
Voldeno Bus は、Voldeno スマートホームシステム内のすべてのモジュールを相互接続する分散制御ネットワークです。24 V 電源分配、GND 接続、および Voldeno 独自メッセージプロトコルによる高速 CAN-FD (Controller Area Network with Flexible Data-rate) 通信バスを提供し、照明、空調、セキュリティ、エネルギー管理、その他のインテリジェント機能の協調動作を実現します。
# 主な特性
| パラメータ | 仕様 |
|---|---|
| プロトコル | Voldeno メッセージ仕様に沿った CAN-FD バス |
| 動作電圧 | 24V DC |
| アーキテクチャ | 線形デイジーチェーントポロジ（ループ禁止） |
| 最大モジュール数 | Voldeno Bus 1 本あたり 40 |
| 最大バス長 | 合計 300 m |
| 終端 | バス両端に 120Ω 抵抗 2 個（実効バスインピーダンス 60Ω） |
| 最大スタブ長 | 1 m |
# バスコネクタと配線仕様
# コネクタ設計
各 Voldeno モジュールには、4 組の端子ペアを持つバスコネクタが 1 つあります。各端子ペアには 2 本の導線を接続でき、以下では Input（左）と Output（右）と表記します。内部では電気的に短絡（連続接続）されていますが、この Input / Output の規約によりデイジーチェーンのトポロジが分かりやすくなり、配線作業の目安になります。
| 端子ペア | 機能 | Input（左） | Output（右） |
|---|---|---|---|
| 24V | 24V 電源 | 24V Input | 24V Output |
| GND | GND（アース） | GND Input | GND Output |
| BUS+ | CAN High 信号 | CAN High Input | CAN High Output |
| BUS- | CAN Low 信号 | CAN Low Input | CAN Low Output |
推奨: CAN 信号線（CAN+/CAN−）と 24V 電源分配の両方に、適切な太さの導線を使用してください。コネクタへの挿入が容易で、電圧降下を抑えられる 0.5mm² (20 AWG) の銅線を推奨します。
DIN rail 搭載モジュールの Voldeno Bus に使用するコネクタは WAGO 235-454/331-000 です。
このコネクタの端子パラメータは次のとおりです。
| パラメータ | 値 |
|---|---|
| ケーブル接続方式 | 押し込み式 |
| クランプ開放方法 | ボタン |
| 単線ケーブル | 0.2 … 0.75 mm² / 24 … 18 AWG |
| 被覆剥ぎ長 | 9 … 10 mm / 0.35 … 0.39 in |
# バストポロジと制約
# 線形デイジーチェーン構成
Voldeno Bus は 線形で分岐のないトポロジ で動作します。
接続方法: 各モジュールは上流モジュール（Input 端子）から電源とバス信号を受け取り、下流モジュール（Output 端子）へ渡し、線形チェーンを形成します。
コネクタの向き: 設置時は向きを統一してください。配線を逆にしてはいけません。24V / GND を信号端子に接続したり、その逆をしてはいけません。
# トポロジのルール
-
ループ禁止: バスを閉ループにしてはいけません。始点（最初のモジュール）と終点（最後のモジュール）を直接接続してはいけません。
-
分岐禁止: すべてのモジュールは 1 本の線形列で接続する必要があります。主バス線からの分岐やスパーは許可されません。
-
未終端スタブ禁止: モジュールに至らない接続点は適切に終端処理してください。すべての配線分岐と接続は最小限の長さにしてください（下記のスタブ制約を参照）。
# 距離とモジュール数の制約
最大バス長: 最初のモジュールから最後のモジュールまで、通信バス全体に沿って測定した合計 300 m。電源線の長さは電圧降下により制限され、モジュール端子の電圧レベルを確認して管理する必要があります（Voldeno Studio からも確認可能）。
最大モジュール数: Voldeno Bus 1 本あたり 40 モジュール。
最大スタブ長: モジュールに直接接続しない分岐や中間接続は、最大 1 m。CAN-FD ネットワークの信号整合性を保ち、反射を最小化するための制約です。
スタブの定義: スタブとは、主バス線から伸びる導線または接続分岐のことです。
例:
- 中間終端抵抗のリード線
- テストポイント接続
- バイパスしたモジュール接続
- デイジーチェーンに組み込まれない電源分配分岐
違反時の影響: スタブ長の上限を超えると、信号反射、CAN メッセージの破損、バス通信障害、場合によってはシステム全体の不具合が発生します。
# バス終端
# 終端の概要
CAN-FD は差動信号バスです。適切な終端がないと、バス両端で信号反射が起こり、電圧オーバーシュート、信号劣化、通信エラーにつながります。Voldeno Bus では両端に 120Ω の終端が必要です（各端 1 個、合計ラインインピーダンス 60Ω）。これにより信号整合性を保ちます。
バス終端は各 DIN rail 搭載 Voldeno モジュールに内蔵され、物理スイッチで制御するため、外部終端抵抗は不要です。
# 終端スイッチの位置
各 DIN rail 搭載 Voldeno モジュールには、物理スイッチで制御する内蔵終端があります。スイッチの位置はモジュールの形状によって異なります。
| モジュール種別 | スイッチ位置 |
|---|---|
| 4 DIN モジュール | モジュール筐体の下面 |
| 2 DIN モジュール | モジュール筐体の右側 |
| 4-DIN 終端 ON | 2-DIN 終端 ON |
|---|---|
 |  |
| 4-DIN 終端 OFF | 2-DIN 終端 OFF |
|---|---|
 |  |
# 終端スイッチの状態
- 左位置: 終端 ON（CAN+ と CAN- バス線に抵抗を接続）
- 右位置: 終端 OFF（開回路、抵抗を切断）
# 正しい終端設定
要件: Voldeno Bus は ちょうど 2 か所 で終端する必要があります。バスの物理的な両端それぞれ 1 か所ずつです。
- デイジーチェーンの最初のモジュール（電源に最も近い）
- デイジーチェーンの最後のモジュール（電源から最も遠い）
設定手順:
- 線形デイジーチェーン列の最初と最後のモジュールを特定します。
- 最初のモジュールの終端スイッチを 左位置（ON） に設定します。
- 最後のモジュールの終端スイッチを 左位置（ON） に設定します。
- 中間のすべてのモジュールの終端スイッチを 右位置（OFF） に設定します。
終端抵抗: 両端を正しく終端すると（差動ペアに 120Ω 抵抗 2 個が並列）、実効ラインインピーダンスは 60Ω となり、CAN-FD 伝送路の特性インピーダンスと一致し、最適な信号品質を確保します。
終端設定が誤っている場合の影響:
- 終端なし（両方 OFF）: 信号反射、通信エラー、バスのロックアップの可能性
- 片側のみ終端: 非対称な信号挙動、通信不安定、モジュールの断続的な脱落
- 中間モジュールで終端: インピーダンス不一致、複数点での信号反射、バス障害
# 設置手順
# ステップ 1: 電源 OFF
Voldeno Bus への 24V 電源を OFF にし、切り離してください。テスターでバスコネクタ端子に電圧がないことを確認します。
# ステップ 2: モジュール列のレイアウト
電源取り込み点から最遠のモジュールまで、バス上に配置する物理的な順序どおりにすべてのモジュールを並べます。配線の総延長が 300 m を超えないようにしてください。
# ステップ 3: 終端スイッチの初期設定
最初はすべての終端スイッチを右位置（OFF）に設定します。チェーン全体を確認したあと、最初と最後のモジュールを調整します。
# ステップ 4: 電源接続（24V/GND）
電圧降下を抑え、負荷時の安定性を高めるため、Voldeno Bus 全体をデイジーチェーンで 24V/GND 分配しないでください。代わりに、各盤列（または物理的に隣接するモジュール群）ごとに専用の 24 VDC 電源を供給し、その列（または群）内だけでデイジーチェーンします。
各盤列で次を行います。
- 電源（またはヒューズ付き分配ブロック）から、その列の最初のモジュールへ専用の 24 VDC 供給（正極と GND 戻り）を引きます。
- 24V 電源の正極を、その列の最初のモジュールの 24V ペアの Input（左）端子に接続します。
- 電源の負極出力（GND 戻り）を、その列の最初のモジュールの GND ペアの Input（左）端子に接続します。
- 同一列内のみデイジーチェーン: モジュール N の 24V Output（右）端子を、同一列内のモジュール N+1 の 24V Input（左）端子に接続します。
- 同一列内のみデイジーチェーン: モジュール N の GND Output（右）端子を、同一列内のモジュール N+1 の GND Input（左）端子に接続します。
- 列の最後のモジュールでは、24V と GND の Output（右）端子は未接続のまま、またはキャップ／絶縁処理します。
上記の箇条書きを追加の盤列ごとに繰り返し、各列が独自の電源供給を受けるようにします。これにより、1 列のチェーンを流れる電流が減り、電圧降下も抑えられます。
モジュールの合計消費電力が 1 台の電源の供給能力を超える場合は、複数の電源を使用し、各電源の GND を相互接続してください。
# ステップ 5: CAN バス信号の接続
デイジーチェーンパターンに従います。
- モジュール 1 の CAN+ Input（左）端子を CAN+ 信号源（通常はゲートウェイまたは主コントローラー）に接続します。
- モジュール 1 の CAN− Input（左）端子を CAN− 信号戻りに接続します。
- チェーンに沿って進み、モジュール N の CAN+ および CAN− Output（右）端子をモジュール N+1 の Input 端子に接続します。
- 最終モジュールでは、CAN+ と CAN− の Output 端子は未接続のまま、または絶縁キャップを付けます。
# ステップ 6: 最初と最後のモジュールの終端設定
- チェーンの最初のモジュールの終端スイッチを探します。
- スイッチを左位置（ON）に移動します。
- チェーンの最後のモジュールの終端スイッチを探します。
- スイッチを左位置（ON）に移動します。
- 中間のすべてのモジュールのスイッチが右位置（OFF）であることを確認します。
# ステップ 7: 電源投入と通信確認
- 24V 電源を投入します。
- モジュールの起動を待ちます（通常 2〜5 秒）。
- Voldeno Studio または Mobile で、すべてのモジュールが接続デバイス一覧に表示されることを確認します。
- 双方向通信を確認するため、少なくとも 1 つの制御機能（例: リレーの ON/OFF）を試験します。
# ステップ 8: システム試験
Voldeno Studio でシステム全体の診断を実行し、すべてのモジュールがコマンドに応答すること、センサー読み取りが正確であること、通信エラーが報告されないことを確認します。