Protokol Modbus umumnya disebut sebagai kakek rangkaian perindustrian. Pada era semasa perkhidmatan web dan protokol komunikasi internet, komunikasi dan permintaan untuk bertindak balas terhadap senario komunikasi praktikalnya indah. Protokol modbus mudah dikonfigurasi mengikut keperluan industri dan perniagaan. Kerana populariti yang melampau dan aplikasi yang meluas di beberapa domain, artikel ini memberikan gambaran keseluruhan terperinci mengenai komunikasi Modbus, kod fungsinya, pelaksanaan, dan aplikasinya.
Apa itu Modbus?
Modbus adalah RTU standard terbuka, di mana banyak organisasi dan jurutera menerapkannya ke dalam peranti mereka tanpa memasukkan sebarang jenis pembayaran. Protokol ini dianggap sebagai protokol komunikasi yang paling banyak dijumpai dan umumnya dapat diakses sebagai alat untuk menghubungkan peralatan elektronik kejuruteraan.
Secara terperinci, ini adalah komunikasi protokol yang digunakan untuk penghantaran maklumat antara peralatan elektronik melalui talian siri atau melalui sambungan Ethernet. Dalam keadaan standard terbuka, sesiapa sahaja dapat melaksanakannya. Ini mungkin digunakan untuk sambungan sistem pengendalian menggunakan RTU di berkurang dalam domain kuasa.
Protokol Modbus didefinisikan dengan baik sebagai protokol master dan slave yang bermaksud bahawa alat yang berfungsi sebagai master akan menjadikan salah satu atau lebih alat untuk berfungsi sebagai hamba. Ini jelas menunjukkan bahawa hamba tidak akan melakukan data, ia perlu menunggu sehingga diminta untuk mendapatkan maklumat tersebut. Tuan akan menuliskan maklumat ke peranti hamba dan kemudian membaca maklumat dari daftar hamba kepada tuan. Selalu akan ada alamat berdaftar dari perspektif register hamba.
Bagaimana Protokol Komunikasi Modbus Berfungsi?
Oleh kerana Unit Terminal Jauh (RTU) standard terbuka semacam ini menggunakan pendekatan master dan slave untuk membuat komunikasi di pelbagai peranti, ini sesuai dengan semua jenis aplikasi yang menggunakan senario RTU akan memiliki peranti induk Modbus dan minimum satu Peranti hamba. Ini jelas menunjukkan bahawa hamba tidak akan melakukan data, ia perlu menunggu sehingga diminta untuk mendapatkan maklumat tersebut.
Komunikasi Modbus
Komunikasi tuan dan hamba di seluruh peranti diaktifkan melalui bas bersiri atau rangkaian. Di dalam OSI pendekatan, Modbus diletakkan di lapisan ketujuh. Tujuannya adalah untuk meminta protokol dan kemudian memberikan perkhidmatan yang sesuai yang disebut oleh kod berfungsi. Kod fungsional protokol Modbus RTU ini adalah komponen permintaan Modbus.
Untuk mengembangkan unit data aplikasi Modbus, unit pengiriman harus melakukan transaksi perangkat. Ini adalah operasi yang memberitahu pelayan untuk bekerja pada jenis operasi yang ditentukan. Reka bentuk permintaan yang dihasut oleh peranti induk ditentukan oleh protokol aplikasi. Kemudian kod fungsi akan dikodkan sebagai 8-bit yang satu bait. Hanya kod fungsi yang berada dalam julat 1-25 yang dianggap sah dan dalam 128-255 ini diketepikan untuk respons yang luar biasa.
Senibina
Bila ada permintaan / pesan dari master ke slave, ini berarti bidang fungsi berfungsi yang memberitahu server untuk melakukan tindakan yang diminta. Untuk beberapa operasi, akan ada beberapa kod subfungsional juga. Sebagai contoh, peranti induk dapat membaca peralihan ON dan OFF sekumpulan pelbagai input / output.
Ia juga membaca atau menulis maklumat sekumpulan daftar Modbus. Apabila respons hamba diterima oleh tuan, maka bidang kod fungsi digunakan oleh hamba untuk menandakan bahawa itu adalah respons yang tidak luar biasa atau luar biasa. Peranti hamba akan bergema untuk permintaan kod fungsi pertama kerana terdapat tindak balas normal.
Ini adalah bagaimana Protokol komunikasi modbus telah berfungsi.
Kod Fungsi
Protokol Modbus mengenal pasti beberapa kod fungsi untuk mendapatkan akses untuk daftar. Terdapat terutamanya empat blok data yang dicirikan oleh Modbus dan di sini mungkin berlaku pertindihan nombor pendaftaran atau alamat. Oleh kerana itu, definisi tepat harus ditentukan di mana alamat diperlukan dan di mana kod berfungsi diperlukan.
Jadual di bawah merangkum dengan jelas Kod fungsi Modbus . Hanya ada satu subkategori kod ini. Tetapi untuk beberapa aplikasi yang sepadan, ini mungkin tidak dapat digunakan.
| Kod Fungsi Modbus | Jenis Daftar |
| 1 | Gegelung membaca |
| dua | Membaca input diskrit |
| 3 | Bacaan pegangan daftar |
| 4 | Pembacaan daftar input |
| 5 | Penulisan gegelung tunggal |
| 6 | Penulisan daftar pemegangan tunggal |
| lima belas | Penulisan gegelung berganda |
| 16 | Penulisan beberapa daftar pemegangan |
Profibus v / s Modbus
Untuk membandingkan Profibus dan Modbus sebagai aplikasi yang berasingan, masing-masing mempunyai pelbagai kelebihan dan aplikasi.
Modbus mempunyai pembinaan yang sederhana, operasi yang diperkemas, dan protokol yang mudah didekati. Walaupun terdapat beberapa perbezaan dalam protokol itu sendiri dan dalam definisi lapisan fizikal, ini menimbulkan masalah dalam operasi pelbagai vendor. Manakala Profibus adalah protokol paling rumit yang dibuat untuk mengotomatisasi seluruh industri. Ia beroperasi sangat baik dalam fungsi pelbagai vendor yang mempunyai modem dan mempunyai diagnostik yang menyeluruh.
Pada masa sambungan peranti pintar dengan pengawal dalam pendekatan point-to-point, atau ada satu lokasi terpencil, maka Modbus melayani senario ini dengan terbaik. Dalam keadaan apabila terdapat lebih dari satu titik yang bermaksud banyak vendor, maka Profibus berfungsi dengan sebaiknya.
Satu aplikasi yang mendapat lebih banyak populariti memberikan yang paling baik dari kedua-dua dunia. Aplikasi ini menggunakan Modbus untuk penghantaran data di antara pengawal utama dan pemusat data dan ia memiliki lokasi terpencil di mana ini menggunakan Profibus.
Versi Protokol
Versi protokol dalam peranti ini terdapat untuk port Ethernet dan siri. Varian protokol Modbus adalah:
Modbus rtu
Untuk mewujudkan komunikasi protokol, ini mewakili data dalam format binari dan kebanyakannya digunakan dalam komunikasi bersiri. Mesej dalam versi ini dibahagikan dengan tempoh terbiar. Format yang diikuti dalam versi RTU adalah pemeriksaan redundansi siklik untuk mengesahkan mekanisme dan ini memastikan kebolehpercayaan data.
Modbus ASCII
Untuk mewujudkan komunikasi protokol, ASCII watak digunakan dan kebanyakannya dilaksanakan dalam komunikasi bersiri. Mesej dalam versi ini dibahagikan dengan titik dua (“) dan dengan mengekori baris baru (/). Format yang diikuti dalam versi ASCII adalah pemeriksaan redundansi membujur untuk mengesahkan mekanisme.
Modbus TCP
Modbus versi ini dilaksanakan untuk komunikasi melalui Rangkaian TCP / IP menghubungkan melalui port 502. Varian ini tidak memerlukan apa-apa pengiraan checksum kerana tahap yang lebih rendah sendiri memberikan ini.
Senibina Modbus TCP
Modbus Plus
Ini adalah varian yang dipatenkan untuk Schneider Electric dan berbeza dengan jenis varian lain, ia menyokong jenis komunikasi peer to peer antara pelbagai tuan. Ia memerlukan pemproses bersama yang komited untuk menguruskan HDLC cepat seperti variasi token. Ia menggunakan pasangan berpintal pada 1 Mbit / s dan terdiri daripada pengasingan transformer yang diletakkan di setiap nod. Jenis perkakasan tertentu diperlukan untuk mewujudkan hubungan antara Modbus + dan komputer, seperti bas ISA.
Jenis versi protokol lain adalah:
- Enron
- Pemux
- Modbus melebihi UDP
Aplikasi Modbus
Aplikasi utama adalah:
- Digunakan dalam domain penjagaan kesihatan untuk menganalisis tahap suhu automatik
- Analisis tingkah laku lalu lintas
- Dilaksanakan dalam automasi rumah untuk pemindahan data yang diperkemas
- Digunakan dalam industri seperti Gas, Minyak, Panas Bumi, Hydel, Angin, dan Solar
Di samping itu, konsep utama lain yang juga perlu diketahui dalam konsep ini adalah visualisasi data, jenis daftar, kod pengecualian, komunikasi dengan peranti gerbang ini, pengekodan data dalam jenis RTU ini, perwakilan data, penyelesaian masalah, kecepatan dan komunikasi bersiri , dan pesanan. Artikel ini memberikan gambaran keseluruhan mengenai apa itu Modbus, cara kerjanya, kod fungsinya, versi protokol, dan aplikasi.
Persoalan yang timbul yang harus diketahui secara jelas bersama dengan semua ini adalah apa
