Protokol Modbus se obecně označuje jako dědeček průmyslové sítě. V současné době webových služeb a internetových komunikačních protokolů je komunikace a požadavek reagovat na komunikační scénáře prakticky malebné. Protokoly Modbus lze snadno konfigurovat podle průmyslových a obchodních požadavků. Kvůli této extrémní popularitě a rozšířeným aplikacím ve více doménách poskytuje tento článek podrobný přehled komunikace Modbus, jeho funkčních kódů, implementací a aplikací.

Co je Modbus?

Modbus je otevřený standard RTU, kde jej mnoho organizací a techniků implementuje do svého zařízení bez zahrnutí jakýchkoli plateb. Tento protokol je považován za nejvíce všudypřítomný komunikační protokol a je obecně přístupný jako prostředek propojení technických elektronických zařízení.

Podrobně to je sdělení protokol, který se používá pro přenos informací mezi elektronickým zařízením přes sériové linky nebo přes ethernetové připojení. V otevřeném standardním stavu jej může implementovat kdokoli. To se pravděpodobně využívá pro připojení systému ovládajícího pomocí RTU v pokles v doméně moci.

Protokol Modbus je dobře definován jako protokol master a slave, což znamená, že nástroj fungující jako master způsobí, že jeden nebo více nástrojů bude fungovat jako slave. To jasně naznačuje, že otrok nebude provádět data, musí počkat, až bude požádán o informace. Hlavní jednotka zapíše informace do podřízených zařízení a poté načte informace z podřízených registrů do hlavní jednotky. Z hlediska podřízených registrů bude vždy existovat registrovaná adresa.

Jak funguje komunikační protokol Modbus?

Jelikož vzdálená terminální jednotka (RTU) tohoto druhu otevřeného standardu využívá k vytváření komunikace mezi různými zařízeními přístup typu master a slave, odpovídá to tomu, že jakýkoli druh aplikace využívající scénář RTU bude mít hlavní zařízení Modbus a minimálně jedno Slave zařízení. To jasně naznačuje, že otrok nebude provádět data, musí počkat, až bude požádán o informace.

Komunikace Modbus

Komunikace typu master a slave mezi zařízeními je umožněna buď prostřednictvím sériových sběrnic nebo sítí. V OSI přístup, Modbus je umístěn v sedmé vrstvě. Účelem je požádat o protokol a poté dodat odpovídající služby uvedené ve funkčních kódech. Tyto funkční kódy protokolu Modbus RTU jsou komponenty požadavku Modbus.

Aby se mohla vyvinout datová jednotka aplikace Modbus, měla by doručovací jednotka podněcovat transakci zařízení. Toto je operace, která upozorní server, aby pracoval na zadaném druhu operace. Návrh požadavku, který je iniciován hlavním zařízením, je určen aplikačním protokolem. Poté bude kód funkce kódován jako 8 bitů, což je jeden bajt. Za platné jsou považovány pouze kódy funkcí, které jsou v rozsahu 1–25 a v tomto 128–255 jsou vyhrazeny pro výjimečné odpovědi.

Architektura

Pokud existuje požadavek / zpráva od nadřízeného k podřízenému, znamená to, že je to pole kódu funkce, které upozorní server na provedení požadované akce. U některých operací budou také některé dílčí funkční kódy. Například hlavní zařízení může číst přechody ZAP a VYP shluku různých vstupů / výstupů.

Rovněž čte nebo zapisuje informace o skupině registrů Modbus. Když je podřízená odpověď přijata nadřízeným, pak pole funkčního kódu použije podřízená jednotka k označení, že se jedná o výjimečnou nebo výjimečnou odpověď. Podřízené zařízení bude rezonovat na požadavek prvního funkčního kódu, pokud bude normální odpověď.

Takhle Komunikační protokol Modbus funguje.

Kódy funkcí

Protokol Modbus identifikuje více funkčních kódů pro získání přístupnosti pro registry. Existují hlavně čtyři různé datové bloky charakterizované Modbusem a zde by mohlo dojít k překrytí čísel registrů nebo adres. Z tohoto důvodu musí být definována přesná definice, kde jsou vyžadovány adresy a kde jsou požadovány funkční kódy.

Níže uvedená tabulka jasně shrnuje Kódy funkcí Modbus . Existuje pouze jedna podkategorie těchto kódů. U několika odpovídajících aplikací se ale nemusí použít.

Funkční kód Modbus	Typ rejstříku
1	Cívka na čtení
dva	Čtení diskrétních vstupů
3	Čtení držení registry
4	Čtení vstupních registrů
5	Psaní single-coil
6	Zápis jednotného registru hospodářství
patnáct	Psaní více cívek
16	Zápis více holdingových registrů

Profibus v / s Modbus

Abychom mohli porovnat Profibus a Modbus jako samostatné aplikace, každá z nich má řadu výhod a aplikací.

“jak fungují flex senzory ”

Modbus má jednoduchou konstrukci, efektivní provoz a snadno přístupný protokol. I když v protokolu samotném a v definici fyzické vrstvy existuje určitý rozdíl, vyvine se to problém v operacích s více dodavateli. Zatímco Profibus je nejkomplikovanější protokol, který byl vytvořen k automatizaci celého odvětví. Funguje výjimečně ve funkcích více dodavatelů, které mají modemy, a má důkladnou diagnostiku.

V době připojení chytrého zařízení k řídicí jednotce v přístupu typu point-to-point, nebo existuje jedno vzdálené místo, pak Modbus nejlépe vyhovuje tomuto scénáři. V podmínkách, kdy existuje více než jeden bod, což znamená více prodejců, pak Profibus slouží v nejlepším případě.

Jedna aplikace, která si získává větší popularitu, poskytuje to nejlepší z obou světů. Tato aplikace využívá Modbus pro přenos dat mezi hlavním kontrolérem a datovým koncentrátorem a má vzdálené umístění, kde využívá Profibus.

Verze protokolu

Verze protokolu v tomto zařízení existují jak pro Ethernet, tak pro sériové porty. Varianty protokolů Modbus jsou:

Modbus rtu

Pro navázání komunikace protokolem to představuje data v binárním formátu a většinou se používá v sériové komunikaci. Zprávy v této verzi jsou rozděleny podle období nečinnosti. Formát, který se používá ve verzi RTU, je kontrola cyklické redundance k ověření mechanismu, což zajišťuje spolehlivost dat.

Modbus ASCII

Chcete-li navázat komunikaci protokolem, ASCII znaky jsou využívány a jsou většinou implementovány v sériové komunikaci. Zprávy v této verzi jsou rozděleny dvojtečkou („) a koncovým novým řádkem (/). Formát, který se používá ve verzi ASCII, je kontrola podélné redundance k ověření mechanismu.

Modbus TCP

Tato verze protokolu Modbus je implementována pro komunikaci prostřednictvím Sítě TCP / IP propojení přes port 502. Tato varianta nevyžaduje žádný druh výpočtu kontrolního součtu, protože to poskytuje nižší úroveň sama.

Architektura Modbus TCP

Modbus Plus

Toto je patentovaná varianta pro Schneider Electric a na rozdíl od jiných druhů variant podporuje komunikaci typu peer to peer mezi různými pány. Ke správě rychlých HDLC, jako je variace tokenů, potřebuje angažovaný koprocesor. Využívá kroucený pár rychlostí 1 Mbit / s a skládá se z izolace transformátoru umístěné v každém uzlu. K navázání spojení mezi Modbus + a počítači, jako je například sběrnice ISA, je nezbytný konkrétní typ hardwaru.

Jiné druhy verzí protokolu jsou:

Enron
Pemux
Modbus přes UDP

Aplikace Modbus

Mezi hlavní aplikace patří:

Používá se v oblasti zdravotní péče pro analýzu automatizovaných úrovní teploty
Analýza dopravního chování
Implementováno v domácí automatizaci pro efektivní přenos dat
Zaměstnán v průmyslových odvětvích, jako je plyn, ropa, geotermální energie, Hydel, vítr a solární energie

Kromě těchto dalších hlavních konceptů, které v konceptu také známe, jsou vizualizace dat, typy registrů, kódy výjimek, komunikace s tímto zařízením brány, kódování dat v tomto typu RTU, reprezentace dat, řešení problémů, rychlost a sériová komunikace a zasílání zpráv. Tento článek poskytuje celkový popis toho, co je Modbus, jeho fungování, funkční kódy, verze protokolu a aplikace.

Vyvstává otázka, kterou je třeba rozhodně znát spolu se všemi těmito otázkami