Protocolul Modbus

Protocolul MODBUS a fost publicat în 1979 de firma MODICON pentru comunicaţia cu automatele programabile produse de firmă. La ora actuală utilizarea acestui protocol şi construirea de sisteme înglobate care să comunice cu acest protocol nu necesită drepturi de autor. Aproape toate implementările realizate de diferite firme reprezintă variante ale standardului oficial. Protocolul MODBUS utilizează reprezentarea Big-Endian pentru adrese şi date.

Există mai multe versiuni ale protocolului pentru portul serial şi pentru Ethernet sau pentru alte tipuri de reţele.

Cele mai multe dispozitive MODBUS comunică pe o reţea serială EIA-485 sau EIA-232 ca mediu fizic. În acest caz există două variante: RTU(terminal la distanta) şi ASCII(codul American pentru schimb de informatii), cu diferenţe mici, în ceea ce priveşte reprezentarea datelor şi modul de realizare a verificării erorilor de transmisie. În modul RTU fiecare grupă de 8 biţi conţine două caractere hexazecimale, iar controlul erorilor se face utilizând polinoame ciclice (CRC). În modul ASCII fiecare grupă de 8 biţi ai mesajului este transmisă sub formă de două caractere ASCII, iar controlul erorilor se face utilizând coduri longitudinale (LRC). Avantajul modului RTU este densitatea mai mare de informaţie, iar avantajul modului ASCII este că este uşor de citit.

Există o variantă mai recentă pentru conexiuni TCP/IP (de exemplu, Ethernet). Această variantă nu necesită o verificare CRC sau LRC.

Caracteristici principale:

-MODBUS RTU/ASCII

-32 per canal(2x canale disponibile)

-până la 115,2 Kbps

-MODBUS TCP/IP

-64 secundar (utilizând comunicaţie cu funcţie automată)

-10/100 Mbaud

Modbus TCP / IP (de asemenea, Modbus-TCP) este pur şi simplu protocolul Modbus RTU cu o interfaţă TCP care ruleaza pe Ethernet.

Structura de mesagerie Modbus este protocolul aplicaţie care defineşte regulamentului de organizare şi interpretare de date, independent mediu de transmisie al datelor.

TCP / IP se refera la Transmission Control Protocol şi Internet Protocol, care furnizeaza mediu de transmisie pentru Modbus TCP / IP de mesaje.

Pur şi simplu , TCP / IP permite schimbare de blocuri de date binare între calculatoare. Acesta este, de asemenea, o lume la nivel standard, care serveşte ca baza pentru World Wide Web. Funcţia primara a TCP-ului este de a a se asigura că toate pachetele de date sunt primite in mod corect, în timp ce IP-ul se asigura că mesajele sunt adresate si rutate in mod corect. Reţineţi că,acesta combinatie TCP / IP este doar un protocol de transport, şi nu defineste ceea ce înseamnă datele sau modul în care datele urmează să fie interpretate (aceasta este treaba protocolul de aplicare, Modbus, în acest caz).

Modbus TCP / IP foloseste TCP / IP şi Ethernet pentru a transporta date din structura mesajelor Modbus între dispozitive compatibile. Modbus TCP / IP combină o reţea fizică (Ethernet), cu o reţea standard (TCP / IP), precum şi o metodă standard de a reprezenta date (Modbus ca protocolul de la cerere). În esenţă,mesajul Modbus TCP / IP este pur şi simplu o comunicare Modbus încapsulata într-un invelis Ethernet TCP / IP. În practică, Modbus TCP inglobeaza cadru standard de date Modbus într-un cadru TCP.

Modul de reprezentare al datelor şi funcţiile realizate sunt identice pentru toate cele trei protocoale de comunicare, numai modul de încapsulare este diferit.

Modbus este transmis printr-o serie de linii între dispozitive. Cea mai simplă configurare ar fi cu un singur cablu de conectare seriala intre cele doua porturi ale dispozitivelor,un master si un slave.

Datele sunt transmise sub forma unei sir de unu şi zero, numit biţi. Fiecare bit este expediat ca o tensiune. Zerourile sunt trimise ca tensiuni pozitive, iar 1 ca tensiuni negative. Acesti Biţi sunt transmisi foarte repede. O viteză de transmisie tipica este de 9600 baud (biţi pe secundă)