Modbus-protokollet kallas vanligtvis farfar till industrialiserat nätverk. I den nuvarande eran med webbtjänster och internetkommunikationsprotokoll är kommunikation och begäran att svara på kommunikationsscenarier praktiskt taget pittoreska. Modbus-protokoll konfigureras enkelt enligt industriella och affärsmässiga krav. På grund av denna extrema popularitet och utbredda applikationer inom flera domäner ger den här artikeln en detaljerad översikt över Modbus-kommunikation, dess funktionella koder, implementeringar och applikationer.
Vad är Modbus?
Modbus är den öppna standard RTU, där många organisationer och ingenjörer implementerar den i sin enhet utan att inkludera någon form av betalningar. Detta protokoll anses vara det mest allmänt förekommande kommunikationsprotokollet och allmänt tillgängligt som ett sätt att länka teknisk elektronisk utrustning.
På ett detaljerat sätt är detta kommunikation protokoll som används för informationsöverföring mellan elektronisk utrustning via seriella linjer eller via Ethernet-anslutningar. I öppet standardförhållande kan vem som helst implementera det. Detta används förmodligen för anslutning av ett system som styr en RTU in minska i kraftdomänen.
Protokollet för Modbus är väldefinierat som ett master- och slavprotokoll vilket innebär att ett verktyg som fungerar som master gör att antingen ett eller flera verktyg har fungerat som en slav. Detta indikerar tydligt att slaven inte kommer att utföra data, den måste vänta tills den ombads om informationen. Master kommer att skriva ner information till slavenheterna och läser sedan information från slavregister för master. Det finns alltid en registrerad adress ur slavregistret.
Hur fungerar Modbus kommunikationsprotokoll?
Eftersom fjärrterminalenheten (RTU) av denna typ av öppen standard använder en master- och slavmetod för att skapa kommunikation över olika enheter, motsvarar detta att alla typer av applikationer som använder RTU-scenariot kommer att ha en Modbus-masterenhet och minst en Slavanordning. Detta indikerar tydligt att slaven inte kommer att utföra data, den måste vänta tills den ombads om informationen.
Modbus-kommunikation
Master- och slavkommunikationen över enheterna aktiveras antingen via seriella bussar eller nätverk. I OSI tillvägagångssätt placeras Modbus i det sjunde lagret. Syftet med detta är att begära protokollet och sedan leverera motsvarande tjänster som nämns av funktionskoder. Dessa funktionskoder för Modbus RTU-protokoll är komponenterna för Modbus-begäran.
För att utveckla Modbus-applikationsdataenheten bör leveransenheten initiera en enhetstransaktion. Detta är operationen som meddelar servern att han ska arbeta med den angivna typen av operation. Utformningen av begäran som initieras av masterenheten bestäms av applikationsprotokollet. Då kommer funktionskoden att kodas som 8-bitar som är en byte. Endast funktionskoderna som ligger i intervallet 1-25 anses vara giltiga och i denna 128-255 är avsatta för exceptionella svar.
Arkitektur
När det finns en begäran / ett meddelande från master till slav betyder det att det är funktionskodfältet som meddelar servern att utföra den begärda åtgärden. För vissa operationer kommer det också att finnas några underfunktionella koder. Till exempel kan masterenheten läsa PÅ och AV-övergångar för ett kluster med olika in- / utgångar.
Den läser eller skriver också informationen från en grupp Modbus-register. När slavens svar tas emot av befälhavaren används funktionskodfältet av slaven för att beteckna antingen att det är ett ovanligt eller exceptionellt svar. Slavenheten kommer att resonera för begäran om den första funktionskoden, det finns ett normalt svar.
Det är så här Modbus kommunikationsprotokoll har fungerat.
Funktionskoder
Protokollet för Modbus identifierar flera funktionskoder för att få tillgång till register. Det finns huvudsakligen fyra olika datablock som kännetecknas av Modbus och här kan det hända överlappningen av antingen registernummer eller adresser. Så på grund av detta måste en exakt definition definieras var adresser krävs och där funktionskoder krävs.
Tabellen nedan sammanfattar tydligt Modbus-funktionskoder . Det finns bara en underkategori av dessa koder. Men för några motsvarande applikationer kan de kanske inte tillämpas.
| Modbus-funktionskod | Typ av register |
| 1 | Lässpole |
| två | Läsning av diskreta ingångar |
| 3 | Läsning av innehav register |
| 4 | Läsning av inmatningsregister |
| 5 | Skrivning av enkelspole |
| 6 | Skrivande av ett enda innehavsregister |
| femton | Skrivning av flera spolar |
| 16 | Skrivning av flera innehavsregister |
Profibus v / s Modbus
För att jämföra Profibus och Modbus som separata applikationer har var och en av de två flera fördelar och applikationer.
Modbus har en enkel konstruktion, strömlinjeformad drift och kan lätt nås protokoll. Även om det finns en viss skillnad i protokollet i sig och i definitionen av det fysiska lagret, utvecklar detta problem i flera leverantörsoperationer. Medan Profibus är det mest komplicerade protokollet som konstruerades för att automatisera hela industrier. Det fungerar exceptionellt i flera leverantörsfunktioner med modem och har noggrann diagnostik.
Vid tidpunkten för smart enhetsanslutning till styrenheten i en punkt-till-punkt-strategi, eller om det finns en fjärrplats, tjänar Modbus detta scenario i bästa fall. Under de förhållanden när det finns mer än en punkt, vilket innebär flera leverantörer, tjänar Profibus som bäst.
En applikation som blir mer populär ger den mest utmärkta av båda världar. Denna applikation använder Modbus för dataöverföring mellan huvudkontrollen och en datakoncentrator och den har en avlägsen plats där detta använder en Profibus.
Protokollversioner
Protokollversioner i den här enheten finns för både Ethernet- och serieportar. Varianterna av Modbus-protokoll är:
Modbus rtu
För att upprätta protokollkommunikation representerar detta data i binärt format och används mest i seriekommunikation. Meddelandena i den här versionen delas med lediga perioder. Formatet som följs i RTU-versionen är en cyklisk redundanskontroll för att verifiera mekanismen och detta säkerställer datatillförlitlighet.
Modbus ASCII
För att upprätta protokollkommunikation, ASCII tecken används och implementeras mestadels i seriekommunikation. Meddelandena i den här versionen är uppdelade med ett kolon (“) och efter en ny rad (/). Formatet som följs i ASCII-versionen är en longitudinell redundanskontroll för att verifiera mekanismen.
Modbus TCP
Denna version av Modbus implementeras för kommunikation via TCP / IP-nätverk länka över porten 502. Denna variant kräver ingen form av kontrollsumma beräkning eftersom lägre nivåer i sig ger detta.
Modbus TCP-arkitektur
Modbus Plus
Detta är den patenterade varianten för Schneider Electric och i motsats till andra typer av varianter stöder den typ av kommunikation mellan olika mästare. Det behöver en engagerad samprocessor för att hantera snabb HDLC såsom tokenvariation. Den använder ett tvinnat par vid 1 Mbit / s och består av transformatorisolering placerad vid varje nod. En specifik typ av hårdvara är nödvändig för att upprätta en anslutning mellan Modbus + och datorer, såsom ISA-bussen.
De andra typerna av protokollversioner är:
- Enron
- Pemux
- Modbus över UDP
Modbus-applikationer
De viktigaste applikationerna är:
- Används inom sjukvårdsdomänen för analys av automatiserade temperaturnivåer
- Analys av trafikbeteende
- Implementerad i hemautomation för strömlinjeformad dataöverföring
- Anställd i industrier som gas, olja, geotermisk, hydel, vind och sol
Utöver dessa är de andra huvudkoncepten som också är kända i konceptet datavisualisering, registertyper, undantagskoder, kommunikation med denna gatewayenheter, datakodning i denna typ av RTU, datarepresentation, felsökning, hastighet och seriell kommunikation och meddelanden. Den här artikeln ger en övergripande beskrivning av vad som är en Modbus, dess funktion, funktionskoder, protokollversioner och applikationer.
Frågan som uppstår som måste vara avgörande tillsammans med alla dessa är vad som är
