Modbus protokolu parasti sauc par industrializēto tīklu vectēvu. Pašreizējā tīmekļa pakalpojumu un interneta sakaru protokolu laikmetā saziņa un lūgums reaģēt uz saziņas scenārijiem ir praktiski gleznaini. Modbus protokoli ir viegli konfigurējami atbilstoši rūpniecības un biznesa prasībām. Šīs ārkārtējās popularitātes un plaši izplatīto lietojumprogrammu dēļ vairākos domēnos šis raksts sniedz detalizētu pārskatu par Modbus komunikāciju, tās funkcionālajiem kodiem, ieviešanām un lietojumprogrammām.
Kas ir Modbus?
Modbus ir atvērtā standarta RTU, kur daudzas organizācijas un inženieri to ievieš savā ierīcē, neiekļaujot nekādus maksājumus. Šis protokols tiek uzskatīts par visuresošāko sakaru protokolu un parasti ir pieejams kā līdzeklis elektronisko iekārtu sasaistei.
Detalizēti tas ir komunikācija protokols, kas tiek izmantots informācijas pārraidei starp elektronisko iekārtu, izmantojot sērijas līnijas vai izmantojot Ethernet savienojumus. Atvērtā standarta stāvoklī ikviens to var īstenot. Tas, iespējams, tiek izmantots sistēmas pieslēgšanai, kas kontrolē, izmantojot RTU samazināt varas domēnā.
Modbus protokols ir labi definēts kā galvenais un vergu protokols, kas nozīmē, ka rīks, kas darbojas kā galvenais, padarīs vai nu vienu, vai vairākus rīkus par vergu. Tas skaidri norāda, ka vergs datus neuzņemsies, viņam jāgaida, kamēr viņam tiks lūgta informācija. Kapteinis pierakstīs informāciju vergu ierīcēm un pēc tam nolasīs informāciju no vergu reģistriem. No vergu reģistru viedokļa vienmēr būs reģistrēta adrese.
Kā darbojas Modbus komunikācijas protokols?
Tā kā šāda veida atvērtā standarta attālajā termināļa blokā (RTU) tiek izmantota galvenā un vergu pieeja, lai izveidotu komunikāciju dažādās ierīcēs, tas atbilst tam, ka jebkura veida lietojumprogrammai, kas izmanto RTU scenāriju, būs Modbus galvenā ierīce un vismaz viena Vergu ierīce. Tas skaidri norāda, ka vergs datus neuzņemsies, viņam jāgaida, kamēr viņam tiks lūgta informācija.
Modbus komunikācija
Galvenā un pakļautā saziņa visās ierīcēs ir iespējota, izmantojot sērijveida kopnes vai tīklus. Iekš OSI pieeja, Modbus tiek ievietots septītajā slānī. Tā mērķis ir pieprasīt protokolu un pēc tam nodrošināt atbilstošos pakalpojumus, kas minēti ar funkcionējošiem kodiem. Šie Modbus RTU protokola funkcionālie kodi ir Modbus pieprasījuma komponenti.
Lai izstrādātu lietojumprogrammu Modbus datu vienību, piegādes vienībai vajadzētu ierosināt ierīces darījumu. Šī ir darbība, kas paziņo serverim strādāt ar norādīto darbības veidu. Galvenās ierīces ierosinātā pieprasījuma noformējumu nosaka lietojumprogrammas protokols. Tad funkcijas kods tiks kodēts kā 8 biti, kas ir viens baits. Tikai funkciju kodi, kas atrodas diapazonā no 1-25, tiek uzskatīti par derīgiem un šajā 128-255 ir paredzēti ārkārtas atbildēm.
Arhitektūra
Ja kapteinim ir pieprasījums / ziņojums par vergu, tas nozīmē, ka tas ir funkcijas koda lauks, kas paziņo serverim veikt pieprasīto darbību. Dažām darbībām būs arī daži apakšfunkcionālie kodi. Piemēram, galvenā ierīce var nolasīt dažādu ieeju / izeju klastera ON un OFF pārejas.
Tas vai nu lasa, vai arī raksta Modbus reģistru grupas informāciju. Kad vergs atbildi saņem kapteinis, vergs izmanto funkcijas koda lauku, lai apzīmētu, vai tā ir neparasta vai ārkārtēja atbilde. Pakārtotā ierīce reaģēs uz pirmā funkcionālā koda pieprasījumu, jo atbilde ir normāla.
Tas ir, kā Modbus sakaru protokols ir darbojies.
Funkciju kodi
Modbus protokols identificē vairākus funkciju kodus, lai iegūtu piekļuvi reģistriem. Pārsvarā ir četri dažādi datu bloki, kurus raksturo Modbus, un šeit var notikt reģistru numuru vai adrešu pārklāšanās. Tāpēc tāpēc ir jānosaka precīza definīcija, kur ir nepieciešamas adreses un kur nepieciešami funkcionālie kodi.
Zemāk esošajā tabulā ir skaidri apkopoti Modbus funkciju kodi . Šiem kodiem ir tikai viena apakškategorija. Bet dažām atbilstošām lietojumprogrammām tās var netikt lietotas.
| Modbus funkciju kods | Reģistra veids |
| 1 | Lasīšanas spole |
| divi | Diskrēto ieeju nolasīšana |
| 3 | Saimniecības lasīšana reģistrus |
| 4 | Ieejas reģistru lasīšana |
| 5 | Viena spoles rakstīšana |
| 6 | Vienotas saimniecības reģistra rakstīšana |
| piecpadsmit | Vairāku ruļļu rakstīšana |
| 16 | Vairāku saimniecību reģistru rakstīšana |
Profibus v / s Modbus
Lai salīdzinātu Profibus un Modbus kā atsevišķas lietojumprogrammas, katrai no tām ir vairākas priekšrocības un lietojumprogrammas.
Modbus ir vienkārša uzbūve, racionalizēta darbība, un tam var viegli piekļūt. Lai gan protokolā un fiziskā slāņa definīcijā pastāv zināmas atšķirības, tas rada problēmas vairāku piegādātāju darbībās. Tā kā Profibus ir vissarežģītākais protokols, kas tika izveidots, lai automatizētu visu nozari. Tas darbojas ārkārtīgi daudzu pārdevēju funkcijās ar modemiem un nodrošina rūpīgu diagnostiku.
Laikā, kad viedierīce tiek savienota ar kontrolieri, izmantojot punktu-punktu pieeju, vai arī pastāv viena attāla atrašanās vieta, tad Modbus vislabāk izmanto šo scenāriju. Apstākļos, kad pastāv vairāk nekā viens punkts, kas nozīmē vairākus piegādātājus, Profibus darbojas vislabāk.
Viena lietojumprogramma, kas iegūst lielāku popularitāti, nodrošina izcilāko no abām pasaulēm. Šī lietojumprogramma izmanto Modbus datu pārraidei starp galveno kontrolieri un datu koncentratoru, un tai ir attāla atrašanās vieta, kur tas izmanto Profibus.
Protokola versijas
Protokola versijas šajā ierīcē pastāv gan Ethernet, gan sērijas portiem. Modbus protokolu varianti ir:
Modbus rtu
Lai izveidotu protokola komunikāciju, tas atspoguļo datus binārā formātā un galvenokārt tiek izmantots sērijveida saziņā. Šīs versijas ziņojumi ir sadalīti pēc dīkstāves periodiem. Formāts, kas tiek izmantots RTU versijā, ir cikliska atlaišanas pārbaude, lai pārbaudītu mehānismu, un tas nodrošina datu ticamību.
Modbus ASCII
Lai izveidotu protokola sakarus, ASCII rakstzīmes tiek izmantotas un galvenokārt tiek ieviestas sērijveida saziņā. Šajā versijā esošie ziņojumi ir sadalīti ar kolu (“) un aiz pēdējās līnijas (/). Formāts, kas tiek ievērots ASCII versijā, ir gareniskās atlaišanas pārbaude, lai pārbaudītu mehānismu.
Modbus TCP
Šī Modbus versija ir ieviesta saziņai caur TCP / IP tīkli sasaistīšana pāri ostai 502. Šis variants neprasa nekādu kontrolsummas aprēķināšanu, jo to nodrošina pats zemāks līmenis.
Modbus TCP arhitektūra
Modbus Plus
Šis ir Schneider Electric patentētais variants, un atšķirībā no cita veida variantiem tas atbalsta vienādranga sakarus starp dažādiem meistariem. Lai pārvaldītu ātru HDLC, piemēram, token variāciju, tam ir nepieciešams apņēmīgs līdzprocesors. Tas izmanto savītu pāri 1 Mbit / s un sastāv no transformatora izolācijas, kas novietota katrā mezglā. Lai izveidotu savienojumu starp Modbus + un datoriem, piemēram, ISA kopni, ir nepieciešams īpašs aparatūras veids.
Pārējie protokola versiju veidi ir:
- Enron
- Pemux
- Modbus pār UDP
Modbus lietojumprogrammas
Galvenie lietojumi ir:
- Izmanto veselības aprūpes jomā, lai analizētu automatizētus temperatūras līmeņus
- Satiksmes uzvedības analīze
- Īstenota mājas automatizācijā, lai racionalizētu datu pārsūtīšanu
- Nodarbināts tādās nozarēs kā gāze, nafta, ģeotermālā enerģija, hidelis, vējš un saules enerģija
Papildus šiem jēdzienā ir zināmi arī citi galvenie jēdzieni, piemēram, datu vizualizācija, reģistru veidi, izņēmumu kodi, saziņa ar šo vārtejas ierīcēm, datu kodēšana šāda veida RTU, datu attēlojums, problēmu novēršana, ātrums un ātrums. sērijveida saziņa un ziņojumapmaiņa. Šajā rakstā ir sniegts vispārīgs apraksts par to, kas ir Modbus, tā darbības, funkciju kodi, protokolu versijas un lietojumprogrammas.
Rodas jautājums, kas ir būtiski jāzina kopā ar visiem šiem, ir tas, kas ir
