A Modbus protokollt általában az iparosított hálózat nagyapjának nevezik. A webes szolgáltatások és az internetes kommunikációs protokollok jelenlegi korszakában a kommunikáció és a kommunikációs forgatókönyvekre való reagálás iránti kérelem gyakorlatilag festői. Modbus protokollok könnyen konfigurálhatók az ipari és üzleti követelményeknek megfelelően. Ez a rendkívüli népszerűség és a több területen elterjedt alkalmazások miatt ez a cikk részletes áttekintést nyújt a Modbus kommunikációról, annak funkcionális kódjairól, megvalósításairól és alkalmazásokról.
Mi a Modbus?
A Modbus egy nyílt szabványú RTU, ahol sok szervezet és mérnök telepíti azt készülékébe, bármilyen fizetési mód nélkül. Ezt a protokollt tekintik a legelterjedtebb kommunikációs protokollnak, és általában hozzáférhető a mérnöki elektronikus berendezések összekapcsolásának eszközeként.
Részletesen ez a kommunikáció az elektronikus berendezések közötti soros vonalon vagy Ethernet-kapcsolaton keresztüli információátvitelhez használt protokoll. Nyitott szabványos állapotban bárki megvalósíthatja. Ezt valószínűleg az RTU használatával vezérlő rendszer csatlakoztatására használják csökken a hatalmi tartományban.
A Modbus protokollja jól definiálható master és slave protokollként, ami azt jelenti, hogy egy masterként működő eszköz egy vagy több eszközt fog slave-ként működtetni. Ez egyértelműen jelzi, hogy a rabszolga nem vállal adatokat, meg kell várnia, amíg felkérik az információt. A master leírja az információkat a szolga eszközöknek, majd információkat olvas a slave regiszterekről a master számára. A szolga regiszterek szempontjából mindig lesz regisztrált cím.
Hogyan működik a Modbus Communication Protocol?
Mivel az ilyen típusú nyílt szabványú távoli terminálegység (RTU) mester és szolga megközelítést alkalmaz a különböző eszközök közötti kommunikáció létrehozására, ez megfelel annak, hogy az RTU forgatókönyvet alkalmazó bármilyen alkalmazás rendelkezik Modbus mester eszközzel és legalább egy Slave eszköz. Ez egyértelműen jelzi, hogy a rabszolga nem vállal adatokat, meg kell várnia, amíg felkérik az információt.
Modbus kommunikáció
Az eszközök közötti master és slave kommunikáció soros buszokon vagy hálózatokon keresztül engedélyezett. Ban,-ben OSI megközelítés, a Modbus a hetedik rétegbe kerül. Ennek célja a protokoll kérése, majd a működtetett kódokkal említett megfelelő szolgáltatások nyújtása. A Modbus RTU protokoll ezen funkcionális kódjai a Modbus kérelem összetevői.
A Modbus alkalmazás adategységének fejlesztése érdekében a kézbesítő egységnek eszköztranzakciót kell kezdeményeznie. Ez az a művelet, amely értesíti a szervert a meghatározott típusú műveletekről. A fő eszköz által kezdeményezett kérés kialakítását az alkalmazás protokollja határozza meg. Ezután a funkciókód 8 bites kódolású lesz, ami egy bájt. Csak azokat a funkciókódokat kell érvényesnek tekinteni, amelyek az 1-25 tartományba esnek, és ebben a 128–255-ben kivételes válaszokra vannak elkülönítve.
Építészet
Ha a master-től a slave-ig kérés / üzenet érkezik, ez azt jelenti, hogy a funkciókód mező értesíti a szervert a kért művelet végrehajtásáról. Bizonyos műveletekhez lesz néhány alfunkcionális kód is. Például a master eszköz be- és kikapcsolhatja a különféle bemenetek / kimenetek csoportjának átmenetét.
Vagy elolvassa vagy megírja a Modbus regiszterek egy csoportjának információit. Amikor a rabszolga válaszát megkapja a mester, akkor a funkciókód mezőt a rabszolga felhasználja annak jelzésére, hogy ez kivételes vagy kivételes válasz. A szolga eszköz visszahat az első funkciókód kérésére, ha normális válasz van.
Így működik a Modbus kommunikációs protokoll működött.
Funkció kódok
A Modbus protokollja több funkciókódot azonosít a regiszterekhez való hozzáférés érdekében. Főleg négy különféle adatblokk van, amelyet a Modbus jellemez, és itt előfordulhat, hogy a regiszterszámok vagy a címek átfedik egymást. Ezért emiatt pontos meghatározást kell meghatározni, ahol a címekre és a funkcionális kódokra van szükség.
Az alábbi táblázat világosan összefoglalja a Modbus funkciókódok . Ezeknek a kódoknak csak egy alkategóriája létezik. Néhány megfelelő alkalmazás esetén azonban előfordulhat, hogy ezeket nem alkalmazzák.
| Modbus funkciókód | A nyilvántartás típusa |
| 1 | Olvasótekercs |
| két | Diszkrét bemenetek olvasása |
| 3 | A gazdaság olvasása nyilvántartások |
| 4 | A bemeneti regiszterek olvasása |
| 5. | Egytekercses írás |
| 6. | Egységes nyilvántartás megírása |
| tizenöt | Több tekercs írása |
| 16. | Több tartási regiszter írása |
Profibus v / s Modbus
A Profibus és a Modbus külön alkalmazásként való összehasonlításához a kettőnek több előnye és alkalmazása van.
A Modbus egyszerű felépítésű, ésszerű működésű, és könnyen megközelíthető protokollal rendelkezik. Noha van némi különbség a protokoll önmagában és a fizikai réteg meghatározásában, ez problémákat vet fel a multi-vendor műveletekben. Míg a Profibus a legbonyolultabb protokoll, amelyet az egész ipar automatizálására hoztak létre. Kivételesen a modemekkel rendelkező multi-vendor funkciókban működik, és alapos diagnosztikát tart.
Abban az időben, amikor az intelligens eszköz kapcsolódik a vezérlőhöz point-to-point megközelítésben, vagy van egy távoli hely, akkor a Modbus a legjobban ezt a forgatókönyvet szolgálja. Ha egynél több pont létezik, amely több szállítót jelent, akkor a Profibus a legjobbat nyújtja.
Egy nagyobb népszerűségnek örvendő alkalmazás biztosítja a legkiválóbbat mindkét világból. Ez az alkalmazás a Modbus-t használja a fő vezérlő és az adatkoncentrátor közötti adatátvitelhez, és távoli helye van, ahol ez egy Profibust használ.
Protokoll verziók
Protokoll verziók ebben az eszközben mind az Ethernet, mind a soros portok számára léteznek. A Modbus protokollok változatai a következők:
Modbus rtu
A protokollkommunikáció létrehozásához ez bináris formátumban ábrázolja az adatokat, és leginkább a soros kommunikációban hasznosítják. Az ebben a verzióban szereplő üzenetek üresjárati időszakokra vannak felosztva. Az RTU verzióban követett formátum ciklikus redundancia-ellenőrzés a mechanizmus ellenőrzésére, és ez biztosítja az adatok megbízhatóságát.
Modbus ASCII
A protokoll kommunikáció létrehozásához ASCII a karaktereket hasznosítják és többnyire a soros kommunikációban valósítják meg. Az ebben a verzióban szereplő üzenetek kettőspont („) és az újsor (/) utáni részekre tagolódnak. Az ASCII verzióban követett formátum hosszirányú redundancia-ellenőrzés a mechanizmus ellenőrzésére.
Modbus TCP
A Modbus ezen verziója a TCP / IP hálózatok összekapcsolás az 502-es porton. Ez a változat nem igényel semmiféle ellenőrző összeg-számítást, mivel maga az alacsonyabb szint biztosítja ezt.
Modbus TCP architektúra
Modbus Plus
Ez a Schneider Electric szabadalmaztatott változata, és más típusú változatokkal ellentétben támogatja a különböző mesterek közötti peer to peer típusú kommunikációt. Elkötelezett társprocesszorra van szüksége a gyors HDLC, például a token variáció kezeléséhez. Csavart érpárat használ 1 Mbit / s sebességgel, és minden csomópontnál elhelyezett transzformátor szigetelésből áll. A Modbus + és a számítógépek, például az ISA busz közötti kapcsolat létrehozásához egy adott típusú hardverre van szükség.
A protokollok egyéb típusai:
- Enron
- Pemux
- Modbus UDP-n keresztül
Modbus alkalmazások
A főbb alkalmazások:
- Az egészségügyi területen automatizált hőmérsékleti szintek elemzésére használják
- A forgalmi viselkedés elemzése
- Az otthoni automatizálásban az adatátvitel egyszerűsítése érdekében
- Olyan iparágakban alkalmazzák, mint a gáz, az olaj, a geotermikus energia, a hidel, a szél és a napenergia
Ezeken kívül a koncepcióban ismert másik fő fogalom az adatmegjelenítés, a nyilvántartástípusok, a kivételkódok, az ezen átjáró eszközökkel folytatott kommunikáció, az adatok kódolása az ilyen típusú RTU-ban, az adatok ábrázolása, a hibaelhárítás, a sebesség és soros kommunikáció és az üzenetküldés. Ez a cikk átfogó leírást ad arról, hogy mi a Modbus, annak működéséről, funkciókódjairól, protokoll verzióiról és alkalmazásairól.
A felmerülő kérdés, amelyet mindezekkel együtt döntően ismerni kell, melyek a
