Modbus protokol se običajno imenuje dedek industrializiranega mreženja. V sedanji dobi spletnih storitev in internetnih komunikacijskih protokolov sta komunikacija in zahteva po odzivu na komunikacijske scenarije praktično slikovita. Modbus protokoli se enostavno konfigurirajo v skladu z industrijskimi in poslovnimi zahtevami. Zaradi izjemne priljubljenosti in razširjenosti aplikacij na več domenah ta članek ponuja podroben pregled komunikacije Modbus, njegovih funkcionalnih kod, izvedb in aplikacij.
Kaj je Modbus?
Modbus je odprti standard RTU, kjer ga številne organizacije in inženirji vgradijo v svojo napravo brez kakršnih koli plačil. Ta protokol velja za najbolj razširjen komunikacijski protokol in je na splošno dostopen kot sredstvo za povezovanje inženirske elektronske opreme.
Natančneje, to je komunikacijo protokol, ki se uporablja za prenos informacij med elektronsko opremo po serijskih linijah ali prek Ethernet povezav. V odprto standardnem stanju jo lahko izvaja vsak. To se verjetno uporablja za povezavo sistema za krmiljenje z uporabo RTU v zmanjšanje v področju moči.
Protokol Modbusa je dobro definiran kot glavni in pomožni protokol, kar pomeni, da bo orodje, ki deluje kot glavni, izdelalo eno ali več orodij, ki bodo delovale kot pomožni. To jasno nakazuje, da podrejeni ne bo prevzel podatkov, počakati mora, dokler ga ne zahtevajo informacije. Nadzornik bo zapisal informacije v podrejene naprave, nato pa jih prebral iz podrejenih registrov. Registrirani naslov bo vedno obstajal z vidika podrejenih registrov.
Kako deluje protokol za komunikacijo Modbus?
Ker oddaljena terminalna enota (RTU) te vrste odprtega standarda uporablja glavni in podrejeni pristop za ustvarjanje komunikacije med različnimi napravami, to ustreza, da bo imela katera koli aplikacija, ki uporablja scenarij RTU, glavno napravo Modbus in najmanj eno Suženjska naprava. To jasno nakazuje, da podrejeni ne bo prevzel podatkov, počakati mora, dokler ga ne zahtevajo informacije.
Modbus komunikacija
Glavna in pomožna komunikacija prek naprav je omogočena prek serijskih vodilov ali omrežij. V OSI Modbus je postavljen v sedmi sloj. Namen tega je zahtevati protokol in nato zagotoviti ustrezne storitve, ki jih omenjajo delujoče kode. Te funkcionalne kode protokola Modbus RTU so komponente zahteve za Modbus.
Za razvoj podatkovne enote aplikacije Modbus mora dostavna enota spodbuditi transakcijo naprave. To je operacija, ki strežnik obvesti, naj deluje na določeni vrsti operacije. Zasnova zahteve, ki jo sproži glavna naprava, je določena s protokolom aplikacije. Nato bo koda funkcije kodirana kot 8-bitna, kar je en bajt. Veljajo samo kode funkcij, ki so v območju 1-25, v teh 128-255 pa so namenjene izjemnim odzivom.
Arhitektura
Ko pride zahteva / sporočilo od glavnega do podrejenega, to pomeni, da je polje s funkcijsko kodo tisto, ki strežnik obvesti, da izvede zahtevano dejanje. Za nekatere operacije bo na voljo tudi nekaj podfunkcionalnih kod. Glavna naprava lahko na primer bere preklapljanje vklopov in izklopov grozda različnih vhodov / izhodov.
Prav tako prebere ali zapiše podatke skupine registrov Modbus. Ko poveljnik prejme odgovor podrejene enote, potem podrejena uporabi funkcijsko kodo, da označi bodisi izjemen bodisi izjemen odziv. Pomožna naprava bo odzvala na zahtevo prve kode funkcije, ker je normalni odziv.
Takole je Modbus komunikacijski protokol je deloval.
Kode funkcij
Protokol Modbus identificira več funkcijskih kod za dostopnost registrov. Za Modbus so značilni predvsem štirje različni podatkovni bloki, pri čemer se lahko zgodi, da se prekrivajo bodisi registrske številke bodisi naslovi. Zato je treba določiti natančno definicijo, kje so potrebni naslovi in kje funkcionalne kode.
Spodnja tabela jasno povzema Kode funkcij Modbus . Obstaja samo ena podkategorija teh kod. Toda za nekaj ustreznih aplikacij se te morda ne bodo uporabile.
| Koda funkcije Modbus | Vrsta registra |
| 1. | Bralna tuljava |
| dva | Branje diskretnih vhodov |
| 3. | Branje gospodarstva registri |
| 4. | Branje vhodnih registrov |
| 5. | Pisanje enojne tuljave |
| 6. | Pisanje registra enega gospodarstva |
| petnajst | Pisanje več tuljav |
| 16. | Pisanje več imetniških registrov |
Profibus v / s Modbus
Za primerjavo Profibusa in Modbusa kot ločenih aplikacij ima vsak od njih več prednosti in aplikacij.
Modbus ima preprosto konstrukcijo, poenostavljeno delovanje in lahko dostopen protokol. Čeprav obstajajo nekatere razlike v protokolu samem in v definiciji fizične plasti, to povzroča težave pri operacijah več ponudnikov. Medtem ko je Profibus najbolj zapleten protokol, ki je bil zasnovan za avtomatizacijo celotne industrije. Izjemno deluje v funkcionalnostih več ponudnikov z modemi in ima temeljito diagnostiko.
V času povezave pametne naprave s krmilnikom s pristopom od točke do točke ali če obstaja eno oddaljeno mesto, potem Modbus v najboljšem primeru služi temu scenariju. V pogojih, ko obstaja več točk, kar pomeni več prodajalcev, potem Profibus deluje v najboljšem primeru.
Ena aplikacija, ki pridobiva večjo priljubljenost, ponuja najboljše iz obeh svetov. Ta aplikacija uporablja Modbus za prenos podatkov med glavnim krmilnikom in koncentratorjem podatkov in ima oddaljeno lokacijo, kjer uporablja Profibus.
Različice protokola
Različice protokola v tej napravi obstajajo tako Ethernet kot serijska vrata. Različice protokolov Modbus so:
Modbus rtu
Za vzpostavitev protokolarne komunikacije to predstavlja podatke v binarni obliki in se večinoma uporablja pri serijski komunikaciji. Sporočila v tej različici so razdeljena na obdobja mirovanja. Oblika, ki jo upoštevamo v različici RTU, je ciklično preverjanje odvečnosti za preverjanje mehanizma, kar zagotavlja zanesljivost podatkov.
Modbus ASCII
Za vzpostavitev protokolarne komunikacije ASCII znaki se uporabljajo in se večinoma izvajajo v serijski komunikaciji. Sporočila v tej različici so razdeljena z dvopičjem (“) in zaporedno novo vrstico (/). Oblika, ki jo upoštevamo v različici ASCII, je preverjanje vzdolžne redundancije za preverjanje mehanizma.
Modbus TCP
Ta različica Modbusa je uporabljena za komunikacijo prek TCP / IP omrežja povezovanje prek vrat 502. Ta različica ne zahteva nobenega izračuna kontrolne vsote, saj to zagotavljajo nižje ravni.
Modbus TCP arhitektura
Modbus Plus
To je patentirana različica Schneider Electric in v nasprotju z drugimi vrstami različic podpira medsebojno komunikacijo med različnimi mojstri. Za upravljanje hitrega HDLC, kot je sprememba žetonov, potrebuje predanega soprocesorja. Uporablja zvit par pri 1 Mbit / s in je sestavljen iz izolacije transformatorja, nameščene na vsakem vozlišču. Za vzpostavitev povezave med Modbusom in računalniki, kot je vodilo ISA, je potrebna posebna vrsta strojne opreme.
Druge vrste različic protokola so:
- Enron
- Pemux
- Modbus prek UDP
Aplikacije Modbus
Glavne aplikacije so:
- Uporablja se na področju zdravstva za analizo avtomatiziranih ravni temperature
- Analiza prometnega vedenja
- Izvedeno v avtomatizaciji doma za poenostavljen prenos podatkov
- Zaposlen v panogah, kot so plin, nafta, geotermalna energija, Hydel, veter in sončna energija
Poleg teh so v konceptu znani tudi drugi glavni koncepti: vizualizacija podatkov, vrste registrov, kode izjem, komunikacija s temi prehodi, kodiranje podatkov v tej vrsti RTU, predstavitev podatkov, odpravljanje težav, hitrost in serijska komunikacija in sporočanje. Ta članek daje splošen opis, kaj je Modbus, njegovo delovanje, kode funkcij, različice protokola in aplikacije.
Vprašanje, ki se pojavi, ki ga je treba ob vsem tem ključno poznati, je tisto, kar je
