Modbus-protokol kaldes generelt farfar til industrialiseret netværk. I den nuværende æra af webtjenester og internetkommunikationsprotokoller er kommunikation og anmodningen om at reagere på kommunikationsscenarier praktisk talt maleriske. Modbus-protokoller konfigureres let i henhold til industrielle og forretningsmæssige krav. På grund af denne ekstreme popularitet og udbredte applikationer på flere domæner giver denne artikel en detaljeret oversigt over Modbus-kommunikation, dens funktionelle koder, implementeringer og applikationer.
Hvad er Modbus?
Modbus er den åbne standard RTU, hvor mange organisationer og ingeniører implementerer den i deres enhed uden at inkludere nogen form for betalinger. Denne protokol betragtes som den mest allestedsnærværende kommunikationsprotokol og generelt tilgængelig som et middel til at forbinde teknisk elektronisk udstyr.
På en detaljeret måde er dette meddelelse protokol, der anvendes til transmission af information mellem det elektroniske udstyr gennem serielle linjer eller via Ethernet-forbindelser. I åben standardtilstand kan alle implementere det. Dette bruges sandsynligvis til tilslutning af et system, der styrer ved hjælp af en RTU i formindske i strømdomænet.
Protokollen til Modbus er veldefineret som en master- og slaveprotokol, hvilket betyder, at et værktøj, der fungerer som master, får enten et eller flere værktøjer til at fungere som en slave. Dette indikerer tydeligt, at slave ikke vil foretage data, den skal vente, indtil den blev bedt om oplysningerne. Masteren vil nedskrive information til slaveenhederne og læse derefter information fra slaveregistrene til masteren. Der vil altid eksistere en registreret adresse fra slaveregistrers perspektiv.
Hvordan fungerer Modbus-kommunikationsprotokol?
Da Remote Terminal Unit (RTU) af denne type åben standard anvender en master- og slave-tilgang til at skabe kommunikation på tværs af forskellige enheder, svarer dette til, at enhver form for applikation, der anvender RTU-scenariet, vil have en Modbus-masterenhed og mindst et Slave-enhed. Dette indikerer tydeligt, at slave ikke vil foretage data, den skal vente, indtil den blev bedt om oplysningerne.
Modbus kommunikation
Master- og slavekommunikationen på tværs af enhederne aktiveres enten via serielle busser eller netværk. I OSI tilgang, er Modbus placeret i det syvende lag. Formålet med dette er at anmode om protokollen og derefter levere de tilsvarende tjenester nævnt af funktionskoder. Disse funktionelle koder i Modbus RTU-protokollen er Modbus-anmodningskomponenter.
For at udvikle Modbus-applikationsdataenheden skal leveringsenheden igangsætte en enhedstransaktion. Dette er den handling, der giver serveren besked om at arbejde på den angivne type operation. Udformningen af anmodningen, der initieres af masterenheden, bestemmes af applikationsprotokollen. Derefter vil funktionskoden blive kodet som 8-bit, hvilket er en byte. Kun funktionskoderne i området 1-25 betragtes som gyldige, og i denne 128-255 er der afsat til ekstraordinære svar.
Arkitektur
Når der er en anmodning / besked fra master til slave, betyder det, at det er funktionskodefeltet, der giver serveren besked om at udføre den ønskede handling. For nogle operationer vil der også være nogle underfunktionelle koder. For eksempel kan masterenheden læse ON og OFF-overgange af en klynge af forskellige ind- / udgange.
Det læser eller skriver også oplysningerne fra en gruppe Modbus-registre. Når slavernes svar modtages af mesteren, bruges funktionskodefeltet af slaven til at betegne, at det enten er et usædvanligt eller usædvanligt svar. Slave-enheden vil resonere for anmodningen om den første funktionskode, da der er et normalt svar.
Dette er hvordan Modbus kommunikationsprotokol har fungeret.
Funktionskoder
Protokollen fra Modbus identificerer flere funktionskoder for at få adgang til registre. Der er hovedsageligt fire forskellige datablokke præget af Modbus, og her kan der ske overlapning af enten registernumre eller adresser. Så på grund af dette skal en nøjagtig definition defineres, hvor adresser kræves, og hvor funktionelle koder kræves.
Nedenstående tabel opsummerer tydeligt Modbus-funktionskoder . Der findes kun en underkategori af disse koder. Men for et par tilsvarende applikationer bliver disse muligvis ikke anvendt.
| Modbus-funktionskode | Type register |
| 1 | Læsespole |
| to | Aflæsning af diskrete indgange |
| 3 | Læsning af bedrift registre |
| 4 | Aflæsning af inputregistre |
| 5 | Skrivning af single-coil |
| 6 | Skrivning af enkeltbedriftsregister |
| femten | Skrivning af flere spoler |
| 16 | Skrivning af flere beholdningsregistre |
Profibus v / s Modbus
For at sammenligne Profibus og Modbus som separate applikationer har hver af de to flere fordele og applikationer.
Modbus har en simpel konstruktion, strømlinet betjening og er let tilgængelig protokol. Selv om der findes en vis forskel i protokollen i sig selv og i definitionen af det fysiske lag, udvikler dette problemer i operationer med flere leverandører. Mens Profibus er den mest komplicerede protokol, der blev konstrueret til at automatisere hele industrier. Det fungerer undtagelsesvis i multi-leverandørfunktionaliteter med modemer og har grundig diagnostik.
På tidspunktet for smart enhedsforbindelse med controlleren i en punkt-til-punkt tilgang, eller hvis der findes en fjernplacering, tjener Modbus dette scenario bedst. Under de forhold, hvor der findes mere end et punkt, hvilket betyder flere leverandører, tjener Profibus bedst.
En applikation, der vinder mere popularitet, giver den mest fremragende i begge verdener. Denne applikation bruger Modbus til datatransmissionen mellem mastercontrolleren og en datakoncentrator, og den har en ekstern placering, hvor dette gør brug af en Profibus.
Protokolversioner
Protokolversioner i denne enhed findes til både Ethernet- og serielle porte. Varianterne af Modbus-protokoller er:
Modbus rtu
For at etablere protokolkommunikation repræsenterer dette data i et binært format og bruges mest til seriel kommunikation. Beskederne i denne version er opdelt efter ledige perioder. Det format, der følges i RTU-versionen, er en cyklisk redundanskontrol for at kontrollere mekanismen, og dette sørger for datapålidelighed.
Modbus ASCII
For at etablere protokolkommunikation, ASCII tegn bruges og implementeres for det meste i seriel kommunikation. Beskederne i denne version er opdelt med et kolon (“) og efterfølgende newline (/). Det format, der følges i ASCII-versionen, er en langsgående redundanskontrol for at verificere mekanismen.
Modbus TCP
Denne version af Modbus er implementeret til kommunikation via TCP / IP-netværk forbinder over port 502. Denne variant kræver ikke nogen form for beregning af kontrolsum, da lavere niveauer i sig selv giver dette.
Modbus TCP-arkitektur
Modbus Plus
Dette er den patenterede variant til Schneider Electric, og i modsætning til andre slags varianter understøtter den peer-to-peer-kommunikation mellem forskellige mestre. Det har brug for en engageret co-processor til at styre hurtig HDLC såsom tokenvariation. Det gør brug af et snoet par ved 1 Mbit / s og består af transformatorisolering placeret ved hver knude. En bestemt type hardware er nødvendig for at etablere en forbindelse mellem Modbus + og computere, såsom ISA-bussen.
De andre former for protokolversioner er:
- Enron
- Pemux
- Modbus over UDP
Modbus applikationer
De vigtigste applikationer er:
- Anvendes i sundhedsområdet til analyse af automatiserede temperaturniveauer
- Analyse af trafikadfærd
- Implementeret i hjemmeautomatisering til strømlinet dataoverførsel
- Ansat i industrier som gas, olie, geotermisk, hydel, vind og sol
Ud over disse er de andre hovedkoncepter, der også er kendt i konceptet, datavisualisering, registertyper, undtagelseskoder, kommunikation med denne gateway-enheder, datakodning i denne type RTU, datarepræsentation, fejlfinding, hastighed og seriel kommunikation og beskeder. Denne artikel giver en samlet beskrivelse af, hvad der er en Modbus, dens funktionsmåde, funktionskoder, protokolversioner og applikationer.
Det spørgsmål, der opstår, der skal være afgørende kendt sammen med alle disse, er hvad der er
