برخی از اصول اولیه در مورد پروتکل Modbus

کنترل صنعتی از کنترل مستقل به نظارت متمرکز و کنترل متمرکز منتقل شده است و اکنون وارد دوره شبکه شده است ، کنترل کننده های صنعتی متصل به شبکه همچنین یک مدیریت شبکه مناسب را فراهم می کند. Modbus یکی از پروتکل های شبکه برای کنترل کننده های صنعتی است.

معرفی پروتکل ارتباطی Modbus

پروتکل Modbus ، اول از همه ، از درک تحت اللفظی آن شامل دو قسمت و اتوبوس است ، اول از همه ، این یک اتوبوس است ، یعنی پروتکل اتوبوس ، و I2C ، SPI مشابه ، اتوبوس به این معنی است که میزبان وجود دارد ، برده ها وجود دارند ، این دستگاه ها در همان اتوبوس هستند.

Modbus از یک استاد واحد ، چند برده و حداکثر 247 دستگاه برده پشتیبانی می کند. در مورد MOD ، زیرا این پروتکل برای اولین بار در کنترل کننده های PLC مورد استفاده قرار گرفت ، کنترل کننده های PLC Modicon به طور دقیق ، که در آن نام Mod-Bus از آن قرار دارد.

بعداً مودیکون توسط اشنایدر (اشنایدر) به دست آمد ، پروتکل مودبوس به طور گسترده در کنترل کننده های صنعتی ، HMI ها و سنسورها مورد استفاده قرار می گیرد و به تدریج توسط سایر تولید کنندگان پذیرفته می شود و به یک پروتکل ارتباطی اصلی برای ارتباط با دستگاه های محیطی تبدیل می شود.

MODBUS متعلق به لایه برنامه هفتم در مدل مرجع OSI 7-} است ، و دو نوع لایه پیوند داده وجود دارد: بر اساس پروتکل سریال استاندارد و پروتکل TCP ، می تواند از 3- سیم 232 ، 2- سیم 485 ، {{{{5 {{{{wire 485 ، { رسانه انتقال

پروتکل Modbus یک روش درخواست/پاسخ فرآیند تعامل است ، میزبان درخواست ارتباطی را آغاز می کند ، برده به درخواست میزبان پاسخ می دهد ، برده وقتی درخواست میزبان را دریافت نمی کند ، داده ها را به طور فعال ارسال نمی کند و بردگان با یکدیگر ارتباط برقرار نمی کنند.

ویژگی های پروتکل ارتباطی Modbus

(1) استاندارد ، باز ، کاربران می توانند از پروتکل Modbus به صورت رایگان استفاده کنند ، مطمئن باشید که نیازی به پرداخت هزینه مجوز نیست و حقوق مالکیت معنوی را نقض نمی کند.

(2) Modbus می تواند انواع رابط های برقی ، مانند RS {1}} ، RS -485 و غیره را پشتیبانی کند.

(3) قالب قاب Modbus ساده ، جمع و جور و آسان برای درک است. استفاده از کاربران آسان است و برای توسعه فروشندگان ساده است.

انواع داده Modbus 4

پروتکل Modbus تصریح می کند که انواع داده ها برای عملیات خواندن و نوشتن را می توان با توجه به ویژگی ها و انواع خواندن و نوشتن به 4 نوع زیر طبقه بندی کرد:

1. ورودی گسسته (ورودی را گسسته می کند):1 بیتی ، فقط خواندنی

2. سیم پیچ (سیم پیچ):1- بیت ، خواندن

3. ثبت های ورودی:16 بیت ، فقط خواندنی

4. ثبت نام ثبت ها:16 بیت ، بخوانید/بنویسید.

نسخه های پروتکل Modbus

نسخه های پروتکل Modbus در حال حاضر برای سریال ، اترنت و سایر شبکه هایی که از پروتکل اینترنت پشتیبانی می کنند وجود دارد.

بیشتر دستگاه های Modbus از طریق سریال EIA -485} فیزیکی ارتباط برقرار می کنند.

برای اتصالات سریال ، دو نوع وجود دارد که از نظر بازنمایی داده های عددی مختلف و جزئیات پروتکل کمی متفاوت است. Modbus RTU یک نمایش جمع و جور ، باینری از داده ها است و Modbus ASCII یک بازنمایی قابل خواندن با انسان است. هر دو نوع از ارتباطات سریال استفاده می کنند. فرمت RTU با دستورات/داده ها با یک بررسی افزونگی چرخه ای دنبال می شود ، در حالی که قالب ASCII از یک چک افزونگی طولی استفاده می کند. گره های پیکربندی شده برای نوع RTU با گره های پیکربندی شده برای نوع ASCII و برعکس ارتباط برقرار نمی کنند.

برای اتصالات از طریق TCP/IP (به عنوان مثال اترنت) که در آن چندین نوع Modbus/TCP وجود دارد ، این رویکرد نیازی به محاسبه چک ندارد.

برای هر سه پروتکل ارتباطی مدل داده ها و تماس های عملکرد یکسان هستند ، فقط محصور سازی متفاوت است.

Modbus دارای نسخه گسترده Modbusplus (Modbus+ یا MB+) است ، اما این پروتکل اختصاصی مودیکون است و از Modbus متفاوت است. برای کنترل چرخش توکن با سرعت زیاد شبیه به HDLC ، به یک پردازنده تخصصی نیاز دارد. از کابل جفت پیچ خورده 1Mbit/s استفاده می کند و در هر گره جداسازی تبدیل دارد ، دستگاهی که به جای ایجاد ولتاژ/سطح ، از تحریک/لبه استفاده می کند. اتصال Modbus Plus به یک رایانه به یک رابط ویژه نیاز دارد ، معمولاً یک تخته که از اتوبوس ISA (SA85) ، PCI یا PMCIA پشتیبانی می کند.

بنابراین وقتی به پروتکل Modbus مراجعه می کنیم ، تعیین اینکه کدام حالت است ، مهم است ، هنوز هم تفاوت بزرگی بین حالت های مختلف وجود دارد.

قالب فریم داده Modbus

اولین چیزی که ما باید بدانیم این است که یک قاب داده معمولی Modbus شامل موارد زیر است: قسمت آدرس + کد عملکرد + داده ها + Glitch Checksum ، به علاوه قالب قاب Modbus بدون توجه به اینکه کدام نسخه از پروتکل در بالا ذکر شده است ، یکسان است:

عمدتا شامل:

1. قسمت آدرس:یعنی آدرس برده که توسط استاد قابل دسترسی باشد ، دامنه آن {0}}} 247

2. کد عملکرد:یعنی چه نوع عملیاتی استاد می خواهد روی برده انجام دهد.

3. داده ها:اگر درخواست استاد برای خواندن داده ها است ، "داده" باید اطلاعات زیر را شامل شود: از کجا شروع به خواندن داده ها + چقدر داده ها برای خواندن. اگر درخواست استاد نوشتن داده ها به برده است ، "داده" باید اطلاعات زیر را شامل شود: از کجا شروع به نوشتن داده ها + چند بایت داده برای نوشتن + داده های خاص که باید نوشته شود.

4. بررسی خطا:به منظور اطمینان از صحت انتقال داده ، پروتکل Modbus یک بررسی خطای دو بایت را در انتهای قاب داده اضافه می کند.

کد عملکرد Modbus

کدهای عملکرد MODBUS ، که در قاب داده درخواست میزبان نوشته شده است ، تعیین می کند که میزبان بخواند یا می نویسد ، خواه کویل ها ، مقادیر گسسته را بخواند ، چه ثبت می کند ، خواه یک رجیستر واحد یا چندین رجیستر و غیره را می نویسد و چه نوع داده ای را درخواست می کند.

سه نوع اصلی کدهای عملکرد وجود دارد: کدهای عملکرد عمومی ، کدهای عملکرد تعریف شده توسط کاربر و کدهای عملکردی محفوظ.

1. کدهای عملکرد عمومی

کدهای عملکردی که بهتر تعریف شده اند

-باران برای منحصر به فرد بودن

-قابل تغییر توسط سازمان Modbus

-آزمایی قابل اثبات است

یک تست سازگاری قابل استفاده داشته باشید

-در MB IETF RFCS ارائه شده است

کدهای عملکردی اختصاص داده شده عمومی و کدهای عملکردی رزرو نشده برای استفاده در آینده.

2 کدهای عملکرد تعریف شده توسط کاربر

دو محدوده تعریف کد تعریف شده توسط کاربر ، یعنی 65 تا 72 و اعشاری 100 تا 110 وجود دارد.

-کاربر می تواند یک کد عملکرد را بدون هیچ گونه تصویب سازمان Modbus انتخاب و پیاده سازی کند.

-استفاده از کد عملکرد انتخاب شده منحصر به فرد نیست.

اگر کاربر بخواهد تابع را به عنوان یک کد عملکرد عمومی تنظیم مجدد کند ، پس کاربر مجبور است RFC را شروع کند تا تغییر در طبقه بندی عمومی را معرفی کند و یک کد عملکرد جدید را اختصاص دهد.

کدهای عملکردی رزرو شده

کدهای عملکردی که معمولاً توسط برخی از شرکت ها برای محصولات میراث مورد استفاده قرار می گیرند و برای مصارف عمومی معتبر نیستند.

واقعی ترین مورد استفاده 4 کد عملکرد در کدهای عملکرد عمومی است: 03/04/06/10

0 x03: چندین رجیستر هلدینگ را بخوانید

0 x04: ثبت نام ورودی را بخوانید

0 x06: ثبت نام های هلدینگ را بنویسید

0 x10: چندین رجیستر نگهدارنده را بنویسید

از آنجا که PLC به طور عمده مخاطبین رله را کنترل می کند ، کویل ها (کویل ها) نیز اغلب در PLC خوانده می شوند و نوشته می شوند. در اینجا باید به یک نکته توجه ویژه ای داشته باشید: ثبت نام های نگهدارنده ، باید بین {{{0}} {{4} 6 ثبت نام کنید و 0x10 ثبت نام کنید و 0x10 ثبت نام کنید ، در حالی که رجیسترها را بخوانید ، بین خواندن تک آهنگ و خواندن چند متمایز نیست ، هنگامی که شما نیاز به خواندن یک شماره نگهدارنده را دارید ، تعداد مشخصات را بخوانید.