Modbus je protokol otevřené sériové komunikace. Navržený v roce 1979 pro použití s programovatelnými logickými řadiči (PLC), je nyní široce používán pro připojení mnoha typů průmyslových elektronických zařízení připojených k různým typům sítí. Nejpoužívanější protokol ve všech průmyslových automatech. Modbus je velmi populární. Jedná se o velmi jednoduché a snadno použitelné zařízení se standardní sériovou komunikací. V síti Modbus se každé zařízení podívá do sítě jako sada cívků (bity) a registrů. Průvodce čte a zapisuje tyto cívky a registry pomocí velmi jednoduché a stručné sady příkazů. Komunikace se pohybuje pouze jedním směrem.
Provádění protokolu Modbus, zavedeného v praxi, je velmi krátké. Přestože existuje dvacet velkých týmů, jen některé z nich jsou skutečně realizovány. Nejčastějšími příkazy jsou čtecí cívky, zapisovatelné cívky, čtečky kazet, instalace registrů. Malý soubor týmů - další důvod pro popularitu protokolu.
Modbus - pokročilý protokol
Konvertor protokolu je široce používán z mnoha důvodů:
Modbus je otevřený zdrojový protokol. To znamená, že může být zařazen do široké škály typů zařízení od jakéhokoli dodavatele hardwaru. Používá jednoduchou strukturu zpráv, která zjednodušuje nasazení. Může vyžadovat všechnoněkolik dní k provedení. To je jasnou konkurenční výhodu nad ostatními protokoly, které mohou vyžadovat měsíce studovat a nasazení. Podporuje sériové nebo ethernetové připojení., používají se dvěma po sobě jdoucími připojení: RS-232 a RS-485. Některé verze Modbus protokol TCP lze také zaslat přes Ethernet nebo TCP /IP. Tyto zprávy Modbus jsou zabaleny jako jednobitové nebo 16bitové balíčky slov.Protokol sítě Modbus není součástí fyzické vrstvy sítě. Jak se přenáší přes fyzickou vrstvu, což umožňuje jeho použití v mnoha různých typů sítí. Tento non-manual úroveň vlastnost dělá Modbus protokol aplikovat přírodu.
pro přenos dat protokol Modbus - jedná se o běžný způsob pro sběr dat z různých zdrojů přezkoumat transakcí, pro archivování a řešení problémů z centrálního vzdáleného místa. Je široce používán a je poměrně jednoduchá technologie. V závislosti na programu může mít novější protokol více výhod. Typicky, PC nakonfigurován pro spuštění aplikace, jako je Wonderware, Intellution nebo LabVIEW na jednom místě shromažďovat data z různých procesů v rámci celého podniku. Další aplikace je určena ke konfiguraci vzdálených výrobních procesů řadič (PLC, Allen-Bradley, Siemens, PLCDirect a další). Chcete-li reagovat na různé úrovně nebo režimy, které jsou přenášeny ze zařízení.
dvě verze protokolu
Existují dvě možnosti protokolů, které jdou přes sériové připojení. Jedním z nich je protokol Modbus RTU. Popis této možnosti: je kompaktnější,použijte binární odkaz. V tomto formátu je přenos dat vždy doprovázen cyklickým kontrolním součtem redundance, který se používá k detekci přenosových problémů.
Druhou možností je Modbus ASCII. Tato verze je podrobnější, používá hexadecimální kódování ASCII dat, kterou si operátoři mohou přečíst. Modbus ASCII je méně bezpečný protokol. Protože je to méně účinné než Modbus RTU, musí operátoři používat ASCII pouze pro přenos dat na zařízeních, která nepodporují formát RTU. ASCII může být také užitečné, pokud zpráva RTU nelze správně použít.
Protokol Modbus pro figuríny
Modbus je sériový komunikační protokol používaný pro přenos informací v sériových linkách mezi elektronickými zařízeními. Co požaduje informace nazývá Master a informace o doručení zařízení jsou slave. Ve standardní síti Modbus je jeden Master a až 247 otroků, z nichž každá má jedinečnou podřízenou adresu od 1 do 247. Majster může také zaznamenávat informace na otrocích.
Proč je používat?
Modbus je otevřený protokol. To znamená, že výrobci je mohou vložit do svého zařízení zdarma. Stala se standardním komunikačním protokolem v průmyslu a v současné době je nejběžnějším prostředkem pro připojení průmyslových elektronických zařízení. To je široce používán mnoha výrobci v mnoha odvětvích. Modbus se běžně používá k přenosu signálů ze zařízení a řídicích zařízení zpět do hlavního ovladače neboSystém sběru dat, například systém, který měří teplotu a vlhkost, přenáší výsledky do počítače. Modbus se často používá pro připojení řídicího počítače se vzdálenou terminálovou jednotkou (RTU) v systémech řízení dispečinku a sběru dat (SCADA). Pro sériové linky (RTU a ASCII) a pro Ethernet (TCP) existují verze protokolu Modbus.
Jak to funguje?
Modbus je přenášena v sériových linkách mezi zařízeními. Nejjednodušší instalací by byl sériový kabel, který spojuje sériové porty na dvou zařízeních: Master a Slave. Data jsou odesílána na sérii jednotek a nul, nazývaných bity. Každý bit je přenášen jako napětí, nuly jsou kladné a jednotky jsou záporné napětí. Netopýři jdou velmi rychle. Typická přenosová rychlost je 9600 baudů (bit za sekundu).
Master /Slave
Při popisu protokolu Modbus RTU probíhá komunikace mezi centralizovaným vedením a 247 připojenými elektronickými zařízeními ve stejné síti. Návrh je obvykle nazýván protokolem "lead /trustee", protože systém Master žádá o informace z připojených zařízení nazývaných "podřízené osoby". Ledové zařízení odesílají informace pouze velitelům v reakci na tyto dotazy, nefungují autonomně. Hostitel může také zaznamenávat informace o podřízených zařízeních, ale podřízená zařízení nemohou zapisovat informace do předního zařízení. Když spravované zařízení přenáší zprávu Modbus, začne generovat zprávy s jedinečným identifikátorem adresy. Toto číslo je od 1 do 247, což umožňuje veliteliUrčete, které konkrétní zařízení splňuje požadované informace.
Komunikace a zařízení
Každému zařízení určenému pro komunikaci s Modbus je přiřazena jedinečná adresa. V sériových sítích může příkaz iniciovat pouze uzel přiřazený průvodcem. V zařízení Ethernet může každé zařízení odeslat příkaz Modbus, ačkoli obvykle provádí pouze jeden kabel. Příkaz obsahuje adresu zařízení, pro které je určeno (od 1 do 247). Všechny příkazy obsahují informace o kontrolní součty, které umožňují příjemci zjistit přenosové chyby. Základní příkazy Modbus naznačují, že RTU změní hodnotu v jednom ze svých registrů, řídí nebo čte I /O port, příkaz jednotky odešle jednu nebo více hodnot obsažených v jeho registrech zpět do zařízení. Existuje mnoho modemů a bran, které podporují Modbus, protože je to velmi jednoduchý protokol a je často kopírován. Některé z nich byly pro něj speciálně navrženy. Různé implementace využívají například kabelovou, bezdrátovou komunikaci v řadě ISM, stejně jako službu krátkých zpráv (SMS) a také službu obecného paketového rádiového přenosu (GPRS). Typické problémy, kterým čelí návrháři, zahrnují problémy s vysokou latencí a časem.
Přehled typů registrů Modbus
Typy registrů, ke kterým se zařízení vztahuje, zahrnují: • cívku (diskrétní výstup);
• digitální vstup;
• vstupní registr;
• registrace hospodářství.
Funkční kódy
Existují tři kategorie kódových kódů Modbus:
Společné kódy funkcí - od 1 do 127 proKromě svého vlastního kódu, testovaného komunitou Modbus, je veřejně zdokumentovaný a zaručený jedinečný.kódy funkcí
Vlastní - jsou ve dvou skupinách od 65 do 72 100 až 110. kódů vyhrazena funkce - jsou používány některé společnosti pro starší produkty nejsou k dispozici pro obecné použití. Výhody
Některé výhody použití protokolu Modbus:
Pokud je ovladač již nainstalován a uživatel je obeznámen s ethernetovými zásuvkami a TCP /IP, může řidič ovládat a komunikovat s počítačem několik hodin. Výdaje na vývoj jsou považovány za nízké. Vyžaduje minimální hardware. Ovladač kompatibilní s jakýmkoli operačním systémem. Není nutné pro „exotické“ čipové sady, takže systém může používat standardní PC kartu Ethernet pro komunikaci s nedávno realizované zařízení. Vzhledem k poklesu nákladů na Ethernet se sníží náklady na hardware. Uživatelé nejsou přidruženi k jednomu poskytovateli služeb, ale mohou využít současného vývoje. Specifikace je k dispozici ke stažení zdarma, nevyžadují se žádné dodatečné poplatky za používání protokolů Modbus. Interakce mezi zařízeními různých výrobců a kompatibilita s nainstalovanou základnou kompatibilních zařízení.Vysílače transpondérů Modbus jsou drahé. Cena průmyslových brán je 1000 dolarů.
Omezení
Protože Modbus byl vyvinut koncem 70. let pro komunikaci s programovatelnou logikouregulátory je počet typů dat omezen těmi, které v té době PLC rozuměly. Velké binární objekty nejsou podporovány. Neexistuje žádný standardní způsob, jakým stránka nalezne popis datového objektu, například určení, zda je hodnota registru teplotní hodnotou mezi 30 a 175 stupni.
Jelikož se jedná o protokol Modbus řízený /řízený Modbus, není možné, aby zařízení "oznámilo vypnutí" (s výjimkou protokolu Ethernet TCP /IP nazvaného open-mbus). Hlavový uzel by měl pravidelně přijímat data z přidružených zařízení a hledat změny v datech. Načítá šířku pásma, zvyšuje čas připojení k síti v aplikacích, kde může být šířka pásma drahá, například v kanálech s nízkými přenosovými rychlostmi. Modbus je omezena na adresování 254 zařízení na jediném datovém řádku, což omezuje počet zařízení, které lze připojit k pracovní stanici (výjimkou je Ethernet TCP /IP). Přenosy by měly být nepřetržité, což omezuje typy vzdálených komunikačních zařízení na ty, které mohou vyrovnávat data, aby se zabránilo mezery v přenosu. Samotný protokol Modbus neposkytuje ochranu proti neoprávněným příkazům ani zachycování dat. Je důležité si uvědomit, že v procesu přenosu informací existují logické chyby a také jsou spojeny s narušením výměny.
