„Modbus“ protokolas paprastai vadinamas pramoninio tinklo seneliu. Dabartinėmis interneto paslaugų ir interneto ryšio protokolų epochomis bendravimas ir prašymas reaguoti į komunikacijos scenarijus yra praktiškai vaizdingi. „Modbus“ protokolai yra lengvai sukonfigūruojami pagal pramonės ir verslo reikalavimus. Dėl šio didelio populiarumo ir plačiai paplitusių programų keliose srityse, šiame straipsnyje pateikiama išsami „Modbus“ ryšio apžvalga, jos funkciniai kodai, diegimai ir programos.
Kas yra „Modbus“?
„Modbus“ yra atviro standarto RTU, kur daugelis organizacijų ir inžinierių įdiegia jį į savo įrenginį neįtraukdami jokių mokėjimų. Šis protokolas laikomas labiausiai paplitusiu ryšio protokolu ir paprastai prieinamas kaip inžinerinės elektroninės įrangos susiejimo priemonė.
Išsamiai tai yra bendravimas protokolas, naudojamas informacijai perduoti tarp elektroninės įrangos per nuosekliąsias linijas arba per Ethernet jungtį. Esant atvirai standartinei būklei, kiekvienas gali tai įgyvendinti. Tai tikriausiai naudojama prijungiant sistemą, valdančią naudojant RTU mažinti galios srityje.
„Modbus“ protokolas yra gerai apibrėžtas kaip pagrindinis ir vergo protokolas, o tai reiškia, kad įrankis, veikiantis kaip pagrindinis, padarys vieną ar daugiau įrankių, kurie veikė kaip vergas. Tai aiškiai rodo, kad vergas nepriims duomenų, reikia palaukti, kol jo paprašys informacijos. Šeimininkas užrašys informaciją į vergo įrenginius ir tada nuskaitys informaciją iš vergų registrų. Vergų registrų požiūriu visada bus registruotas adresas.
Kaip veikia „Modbus“ ryšio protokolas?
Kadangi tokio tipo atviro standarto nuotoliniame terminalo bloke (RTU) naudojamas pagrindinis ir pavaldusis požiūris, kad būtų sukurtas ryšys per įvairius įrenginius, tai atitinka tai, kad bet kurioje RTU scenarijų naudojančioje programoje bus „Modbus“ pagrindinis įrenginys ir mažiausiai vienas Vergų įrenginys. Tai aiškiai rodo, kad vergas nepriims duomenų, reikia palaukti, kol jo paprašys informacijos.
„Modbus“ ryšys
Pagrindinis ir pavaldusis ryšys visuose įrenginiuose įjungiamas nuosekliomis magistralėmis arba tinklais. Viduje konors OSI požiūriu, „Modbus“ dedamas į septintą sluoksnį. Tuo siekiama paprašyti protokolo ir tada teikti atitinkamas paslaugas, paminėtas veikiančiais kodais. Šie „Modbus RTU“ protokolo funkciniai kodai yra „Modbus“ užklausos komponentai.
Norėdamas sukurti „Modbus“ programos duomenų rinkinį, pristatymo įrenginys turėtų inicijuoti įrenginio operaciją. Tai operacija, kuri praneša serveriui dirbti nurodytą operaciją. Užklausos, kurią inicijuoja pagrindinis įrenginys, dizainą nustato programos protokolas. Tada funkcijos kodas bus koduojamas kaip 8 bitai, tai yra vienas baitas. Tik funkcijų kodai, kurie yra 1-25 diapazone, laikomi galiojančiais ir šiame 128–255 yra skirti išskirtiniams atsakymams.
Architektūra
Kai iš pagrindinio valdovo gaunama užklausa / pranešimas, tai reiškia, kad būtent funkcijos kodo laukas praneša serveriui atlikti prašomą veiksmą. Kai kurioms operacijoms taip pat bus keletas funkcinių kodų. Pavyzdžiui, pagrindinis įrenginys gali nuskaityti įvairių įėjimų / išėjimų klasterio įjungimo ir išjungimo perėjimus.
Jis taip pat skaito arba rašo „Modbus“ registrų grupės informaciją. Kai vergo atsakymą gauna šeimininkas, vergas naudoja funkcijos kodo lauką, norėdamas pažymėti, kad tai yra nepaprastas arba išskirtinis atsakymas. Verginis prietaisas atsakys į pirmojo funkcijos kodo užklausą, nes atsakymas yra normalus.
Tai kaip „Modbus“ ryšio protokolas veikė.
Funkcijų kodai
„Modbus“ protokolas identifikuoja kelis funkcijų kodus, kad gautų prieigą prie registrų. Daugiausia yra keturi įvairūs duomenų blokai, kuriuos apibūdina „Modbus“, ir čia gali atsitikti tiek registro numerių, tiek adresų sutapimas. Taigi dėl to reikia apibrėžti tikslų apibrėžimą, kur reikalingi adresai ir kur reikalingi funkciniai kodai.
Žemiau esančioje lentelėje aiškiai apibendrinti „Modbus“ funkcijų kodai . Yra tik viena šių kodų subkategorija. Tačiau kelioms atitinkamoms programoms jos gali būti netaikomos.
| „Modbus“ funkcijų kodas | Registro tipas |
| 1 | Skaitymo ritė |
| du | Diskrečių įėjimų skaitymas |
| 3 | Laikymo skaitymas registrai |
| 4 | Įvesties registrų skaitymas |
| 5 | Vienos ritės rašymas |
| 6 | Vieno ūkio registro rašymas |
| penkiolika | Kelių ričių rašymas |
| 16 | Kelių valdų registrų rašymas |
„Profibus v / s Modbus“
Norint palyginti „Profibus“ ir „Modbus“ kaip atskiras programas, kiekviena iš jų turi daug privalumų ir programų.
„Modbus“ yra paprastos konstrukcijos, supaprastinta operacija ir gali lengvai pasiekti protokolą. Nors egzistuoja tam tikras protokolo ir fizinio sluoksnio apibrėžimo skirtumas, tai sukelia daugelio tiekėjų operacijų problemas. „Profibus“ yra pats sudėtingiausias protokolas, sukurtas automatizuoti visas pramonės šakas. Jis veikia išskirtinai su daugybinių pardavėjų funkcijomis, turinčiomis modemus, ir turi išsamią diagnostiką.
Tuo metu, kai išmanusis įrenginys jungiasi su valdikliu, kai naudojamas taškas į tašką arba kai yra viena nuotolinė vieta, „Modbus“ geriausiai tinka šiam scenarijui. Tais atvejais, kai yra daugiau nei vienas taškas, kuris reiškia kelis pardavėjus, tada „Profibus“ dirba geriausiai.
Viena didesnio populiarumo sulaukusia programa yra puikiausia iš abiejų pasaulių. Ši programa naudoja „Modbus“ duomenims perduoti tarp pagrindinio valdiklio ir duomenų koncentratoriaus, ir ji turi nutolusią vietą, kur tai naudoja „Profibus“.
Protokolo versijos
Protokolo versijos šiame įrenginyje yra tiek Ethernet, tiek nuosekliesiems prievadams. „Modbus“ protokolų variantai yra šie:
„Modbus rtu“
Norint užmegzti protokolo ryšį, tai reiškia duomenis dvejetainiu formatu ir dažniausiai naudojamas nuosekliojoje komunikacijoje. Šios versijos pranešimai yra suskirstyti į neveikos laikotarpius. Formatas, kurio laikomasi RTU versijoje, yra cikliškas perteklių patikrinimas, siekiant patikrinti mechanizmą ir tai užtikrina duomenų patikimumą.
„Modbus ASCII“
Norėdami užmegzti protokolo ryšį, ASCII simboliai yra naudojami ir dažniausiai realizuojami nuoseklioje komunikacijoje. Šios versijos pranešimai yra padalyti iš dvitaškio („)“ ir „newline“ (/). ASCII versijoje naudojamas formatas yra išilginis pertekliaus patikrinimas, siekiant patikrinti mechanizmą.
„Modbus TCP“
Ši „Modbus“ versija įdiegta ryšiams per TCP / IP tinklai susiejimas per 502. prievadą. Šis variantas nereikalauja jokios kontrolinės sumos skaičiavimo, nes pats žemesnio lygio tai numato.
„Modbus TCP Architecture“
„Modbus Plus“
Tai yra patentuotas „Schneider Electric“ variantas ir, priešingai nei kitų rūšių variantai, jis palaiko „peer to peer“ tipo ryšius tarp įvairių meistrų. Jam reikalingas atsidavęs procesorius, kad būtų galima valdyti greitą HDLC, pvz., Žetonų variaciją. Jis naudoja susuktą porą 1 Mbit / s greičiu ir susideda iš transformatoriaus izoliacijos, išdėstytos kiekviename mazge. Norint užmegzti ryšį tarp „Modbus +“ ir kompiuterių, tokių kaip ISA magistralė, reikalingas konkretus aparatinės įrangos tipas.
Kitos protokolo versijos yra:
- Enronas
- Pemux
- „Modbus“ per UDP
„Modbus“ programos
Pagrindinės programos yra šios:
- Naudojamas sveikatos priežiūros srityje analizuojant automatinius temperatūros lygius
- Eismo elgesio analizė
- Įdiegta namų automatizavime, siekiant supaprastinti duomenų perdavimą
- Dirba tokiose pramonės šakose kaip dujos, nafta, geotermija, hidelis, vėjas ir saulės energija
Be to, kitos pagrindinės sąvokos, kurios taip pat turi būti žinomos koncepcijoje, yra duomenų vizualizavimas, registrų tipai, išimčių kodai, ryšys su šio šliuzo įtaisais, duomenų kodavimas tokio tipo RTU, duomenų atvaizdavimas, trikčių šalinimas, greitis ir nuoseklus bendravimas ir žinučių siuntimas. Šiame straipsnyje pateikiamas bendras „Modbus“ aprašymas, jo veikimas, funkcijų kodai, protokolo versijos ir programos.
Iškylantis klausimas, kurį reikia iš esmės žinoti kartu su visais šiais klausimais, yra
