Протоколът Modbus обикновено се нарича дядо на индустриализираната мрежа. В настоящата ера на уеб услугите и протоколите за комуникация в Интернет комуникацията и искането за отговор на сценарии за комуникация са практически живописни. Modbus протоколи лесно се конфигурират според индустриалните и бизнес изискванията. Поради тази изключителна популярност и широко разпространени приложения в множество домейни, тази статия предоставя подробен преглед на комуникацията Modbus, нейните функционални кодове, внедрения и приложения.
Какво е Modbus?
Modbus е отвореният стандартен RTU, където много организации и инженери го прилагат в своето устройство, без да включват каквито и да било плащания. Този протокол се счита за най-повсеместния комуникационен протокол и обикновено е достъпен като средство за свързване на инженерно електронно оборудване.
По подробен начин това е комуникация протокол, който се използва за предаване на информация между електронното оборудване чрез серийни линии или чрез Ethernet връзки. В отворено стандартно състояние всеки може да го внедри. Това вероятно се използва за свързване на система, контролираща с помощта на RTU през намаляване в домейна на мощността.
Протоколът на Modbus е добре дефиниран като главен и подчинен протокол, което означава, че инструмент, функциониращ като главен, ще направи или един или повече инструменти, за да функционира като подчинен. Това ясно показва, че робът няма да предприема данни, той трябва да изчака, докато бъде поискан от него. Главният записва информация на подчинените устройства и след това чете информация от подчинените регистри на главния. Винаги ще съществува регистриран адрес от гледна точка на регистрите на подчинените.
Как работи протоколът за комуникация Modbus?
Тъй като отдалеченото терминално устройство (RTU) от този вид отворен стандарт използва главен и подчинен подход за създаване на комуникация между различни устройства, това съответства, че всеки тип приложение, което използва сценария RTU, ще има главно устройство Modbus и минимум едно Подчинено устройство. Това ясно показва, че робът няма да предприема данни, той трябва да изчака, докато бъде поискан от него.
Modbus комуникация
Главната и подчинената комуникация през устройствата е активирана или чрез серийни шини, или мрежи. В OSI подход, Modbus се поставя в седмия слой. Целта на това е да се поиска протоколът и след това да се предоставят съответните услуги, споменати от функционални кодове. Тези функционални кодове на протокола Modbus RTU са компонентите на Modbus заявка.
За да се разработи модулът за данни на приложението Modbus, единицата за доставка трябва да стимулира транзакция на устройство. Това е операцията, която уведомява сървъра да работи по определения вид операция. Дизайнът на заявката, която се предизвиква от главното устройство, се определя от протокола на приложението. Тогава функционалният код ще бъде кодиран като 8-битов, което е един байт. Само функционалните кодове, които са в диапазона 1-25, се считат за валидни и в това 128-255 са заделени за изключителни отговори.
Архитектура
Когато има заявка / съобщение от главен към подчинен, това означава, че полето на функционалния код уведомява сървъра да извърши исканото действие. За някои операции ще има и някои подфункционални кодове. Например, главното устройство може да чете ON и OFF преходи на клъстер от различни входове / изходи.
Той също така чете или записва информацията на група от Modbus регистри. Когато отговорът на подчиненото устройство е получен от главния, тогава полето на функционалния код се използва от подчиненото устройство, за да означава, че това е изключителен или изключителен отговор. Подчиненото устройство ще резонира за искането на първия функционален код, тъй като има нормален отговор.
Ето как Modbus комуникационен протокол е функционирал.
Функционални кодове
Протоколът на Modbus идентифицира множество функционални кодове, за да получи достъпност за регистрите. Има главно четири различни блока данни, характеризирани от Modbus и тук може да се случи припокриване или на регистрационни номера, или на адреси. Така че поради това трябва да се дефинира точна дефиниция, където се изискват адреси и къде се изискват функционални кодове.
Таблицата по-долу обобщава ясно Modbus функционални кодове . Съществува само една подкатегория на тези кодове. Но за няколко съответни приложения те може да не се прилагат.
| Код на функцията Modbus | Тип регистър |
| 1 | Намотка за четене |
| две | Четене на дискретни входове |
| 3 | Четене на задържане регистри |
| 4 | Четене на входни регистри |
| 5 | Писане на единична намотка |
| 6 | Написване на регистър на единично стопанство |
| петнадесет | Писане на множество намотки |
| 16. | Написване на множество регистри за съхранение |
Profibus v / s Modbus
За да сравним Profibus и Modbus като отделни приложения, всяко от двете има множество предимства и приложения.
Modbus има проста конструкция, рационализирана работа и лесно достъпни протоколи. Въпреки че има известна разлика в протокола сам по себе си и в дефиницията на физическия слой, това създава проблеми при операции с различни доставчици. Докато Profibus е най-сложният протокол, който е създаден за автоматизиране на цялата индустрия. Той работи изключително в многофункционалните функционалности с модеми и поддържа задълбочена диагностика.
По време на свързване на интелигентно устройство с контролера при подход от точка до точка или ако съществува едно отдалечено място, тогава Modbus обслужва този сценарий в най-добрия случай. В условията, когато съществува повече от една точка, което означава множество доставчици, тогава Profibus обслужва най-добре.
Едно приложение, което печели повече популярност, предоставя най-отличния от двата свята. Това приложение използва Modbus за предаване на данни между главния контролер и концентратора на данни и има отдалечено местоположение, където това използва Profibus.
Версии на протокола
Версии на протокола в това устройство съществуват както за Ethernet, така и за серийни портове. Вариантите на протоколите Modbus са:
Modbus rtu
За да се установи протоколна комуникация, това представлява данни в двоичен формат и се използва най-вече при последователна комуникация. Съобщенията в тази версия са разделени на неактивни периоди. Форматът, който се следва във версията на RTU, е циклична проверка на резервирането за проверка на механизма и това гарантира надеждността на данните.
Modbus ASCII
За да установите протоколна комуникация, ASCII символите се използват и се прилагат най-вече в последователна комуникация. Съобщенията в тази версия са разделени с двоеточие („) и след нов ред (/). Форматът, който се следва във версията на ASCII, е проверка на надлъжна излишък, за да се провери механизмът.
Modbus TCP
Тази версия на Modbus е приложена за комуникация чрез TCP / IP мрежи свързване през порт 502. Този вариант не изисква какъвто и да е изчисляване на контролна сума, тъй като самите ниски нива го осигуряват.
Modbus TCP архитектура
Modbus Plus
Това е патентованият вариант за Schneider Electric и за разлика от други видове варианти, той поддържа връзки между връстници между различни майстори. Той се нуждае от ангажиран копроцесор, за да управлява бърз HDLC, като вариация на маркера. Той използва усукана двойка при 1 Mbit / s и се състои от изолация на трансформатора, поставена на всеки възел. Необходим е специфичен тип хардуер, за да се установи връзка между Modbus + и компютри, като ISA шината.
Другите версии на протокола са:
- Енрон
- Pemux
- Modbus през UDP
Приложения на Modbus
Основните приложения са:
- Използва се в областта на здравеопазването за анализ на автоматизирани температурни нива
- Анализ на поведението на трафика
- Внедрено в домашна автоматизация за рационализиран трансфер на данни
- Работи в индустрии като газ, петрол, геотермална енергия, Hydel, вятър и слънчева енергия
В допълнение към тях, другите основни понятия, които също трябва да бъдат известни в концепцията, са визуализация на данни, типове регистри, кодове за изключения, комуникация с тези шлюзови устройства, кодиране на данни в този тип RTU, представяне на данни, отстраняване на неизправности, скорост и серийна комуникация и съобщения. Тази статия дава цялостно описание на това какво е Modbus, неговата работа, функционални кодове, версии на протокола и приложения.
Въпросът, който възниква, който трябва да бъде критично известен заедно с всичко това, е кои са
