Průmyslová kontrola se přesunula ze samostatné kontroly k centralizovanému monitorování a centralizované kontrole a nyní vstoupila do sítě, průmyslové řadiče připojené k síti také poskytují pohodlné správu sítě. Modbus je jedním z síťových protokolů pro průmyslové řadiče.
Zavedení komunikačního protokolu Modbus
Protokol Modbus, především z doslovného porozumění, zahrnuje MOD a autobus dvě části, nejprve je to sběrnice, to je autobusový protokol a i2c, SPI podobné, sběrnice znamená, že existují hostitelé, jsou otroci, tato zařízení na stejném sběru.
Modbus podporuje jediného mistra, více otroků a až 247 slave zařízení. O MOD, protože tento protokol byl poprvé použit v řadiči PLC, přesněji řezy MODICON PLC, odkud pochází název Mod-Bus.
Později Modicon získal Schneider (Schneider), protokol Modbus je široce používán v průmyslových kontrolárech, HMIS a senzorch a postupně přijímán jinými výrobci, který se stává běžným komunikačním protokolem pro komunikaci s periferními zařízeními.
Modbus patří do sedmé aplikační vrstvy v referenčním modelu 7- vrstvy OSI a existují dva typy vrstvy datového spojení: na základě standardního sériového protokolu a protokolu TCP, fyzická vrstva může používat 3- drát 232, a další, a další, a další, a jiní, spuštěn, a další, spuštěnou, a další, a jiní, spuštěnou, a další, a další, a další, a další, a další, a jiní, a jiní, splňový, a další, a jiní, a jiní, a další, a další, a další, akupřivo. Přenosová média.
Protokol Modbus je režim žádosti/odpovědi procesu interakce, hostitel iniciuje žádost o komunikaci, otrok reaguje na žádost hostitele, otrok nebude aktivně posílat data, když neobdrží žádost hostitele a otroci spolu nebudou komunikovat.
Funkce komunikačního protokolu Modbus
(1) Standard, Open, Uživatelé mohou bezplatně používat protokol Modbus, buďte ujištěni, že není třeba platit licenční poplatky a neporušit práva duševního vlastnictví.
(2) Modbus může podporovat různé elektrické rozhraní, jako jsou RS -232, RS -485 atd. Může být také přenášen na různých médiích, jako je kroucení, optika vlákna, bezdrátová atd.
(3) Formát rámu Modbus je jednoduchý, kompaktní a snadno pochopitelný. Pro uživatele je snadné používat a jednoduché pro vývoj prodejců.
Datové typy Modbus 4
Protokol Modbus stanoví, že typy dat pro operace čtení a zápisu lze rozdělit do následujících 4 typů podle atributů a typů čtení a zápisu:
1. Diskrétní vstup (diskrétní vstup):1 bit, pouze pro čtení
2. cívky (cívky):1- bit, read-write
3. vstupní registry:16 bitů, pouze pro čtení
4. Registry pro držení:16 bitů, čtení/zápis.
Verze protokolu Modbus
Verze protokolu Modbus v současné době existují pro sériové, ethernet a další sítě, které podporují internetový protokol.
Většina zařízení Modbus komunikuje přes sériovou EIA -485 fyzickou vrstvu.
Pro sériová připojení existují dvě varianty, které se mírně liší z hlediska různých reprezentací numerických dat a detailů protokolu.Modbus RTU je kompaktní, binární reprezentace dat a Modbus ASCII je lidská, která je činaná, složená reprezentace. Obě varianty používají sériovou komunikaci; Formát RTU sleduje příkazy/data s kontrolním součtem cyklické redundance, zatímco formát ASCII používá kontrolní součet podélné redundance. Uzly nakonfigurované pro variantu RTU nekomunikují s uzly nakonfigurovanými pro variantu ASCII a naopak.
Pro připojení prostřednictvím TCP/IP (např. Ethernet), kde existuje více variant Modbus/TCP, tento přístup nevyžaduje výpočet kontrolního součtu.
Pro všechny tři komunikační protokoly jsou datový model a volání funkcí stejné, pouze zapouzdření je jiné.
Modbus má rozšířenou verzi Modbusplus (Modbus+ nebo MB+), tento protokol je však proprietární Modicon a odlišný od Modbus. Vyžaduje specializovaný koprocesor, aby zvládl rotaci vysokorychlostního tokenu podobnou HDLC. Používá kabel 1Mbit/s Twisted páru a má izolaci konverze v každém uzlu, zařízení, které používá spíše spouštění konverze/okraje než spuštění napětí/úrovně. Připojení Modbus Plus s počítačem vyžaduje speciální rozhraní, obvykle desku, která podporuje ISA (SA85), PCI nebo PMCIA Bus.
Když tedy odkazujeme na protokol Modbus, je důležité určit, který režim je, stále existuje velký rozdíl mezi různými režimy.
Formát datového rámce Modbus
První věc, kterou musíme vědět, je, že normální datový rámec Modbus obsahuje následující: pole adresy + funkční kód + data + závada kontrolní součet a formát rámce Modbus je stejný bez ohledu na to, která verze protokolu je uvedena výše:
Zahrnuje hlavně:
1. pole adresy:to znamená, že adresa otroků, ke kterému má být přístup Master, jeho rozsah 0 ~ 247
2. Kód funkce:tj. Jaký druh operace chce master provést na otroku.
3. data:Pokud je žádostí o magisterský požadavek na čtení dat, pak by „data“ měla obsahovat následující informace: kde začít číst data + kolik údajů ke čtení. Pokud je žádostí o magisterským požadavkem zapisovat data do otroka, pak by „data“ měla obsahovat následující informace: kde začít psát data + kolik bajtů dat pro zápis + konkrétní data, která mají být napsána.
4. Zkontrolujte chybu:Aby se zajistila správnost přenosu dat, přidá protokol Modbus na konci datového rámce kontrolu chyby dvoubajtu.
Funkční kód Modbus
Funkční kódy Modbus, které jsou psány v datovém rámci žádosti hostitele, určují, zda hostitel čte nebo zapíše, zda čte cívky, diskrétní množství nebo registry, zda zapíše jeden registr nebo více registrů atd. A jaký typ dat požaduje hostitel.
Existují tři hlavní typy funkčních kódů: kódy veřejných funkcí, uživatelsky definované funkční kódy a rezervované funkční kódy.
1. kódy veřejných funkcí
-Kódy, které jsou lépe definovány
-Gaaranteed jako jedinečný
-Směrovatelné organizací Modbus
-Matively prokazatelné
-Mějte použitelný test na konformaci
-Povence v MB IETF RFCS
-Konstané definované veřejné kódy přiřazených funkcí a nepřiřazené vyhrazené kódy funkcí pro budoucí použití.
2. kódy funkcí definované uživatelem
Existují dva rozsahy definice kódu definovaného uživateli, tj. 65 až 72 a desetinné 100 až 110.
-Uživatel může vybrat a implementovat funkční kód bez jakéhokoli schválení organizace Modbus.
-Použití vybraného kódu funkcí není zaručeno, že bude jedinečné.
-Pokud uživatel chce resetovat funkci jako veřejný funkční kód, musí uživatel spustit RFC, aby změnu zavedl do veřejné klasifikace a přiřadil nový kód veřejné funkce.
3. vyhrazené kódy funkcí
-Kódy funkcí, které některé společnosti běžně používají pro staré produkty a nejsou platné pro veřejné použití.
Skutečné nejčastěji používané jsou 4 funkční kódy ve veřejných funkčních kódech: 03/04/06/10
0 x03: Přečtěte si více přidržovacích registrů
0 x04: Přečtěte si vstupní registr
0 x06: Napište single holdingové registry
0 x10: Napište více rejstříků
Vzhledem k tomu, že PLC převážně řídí kontakty relé, jsou cívky (cívky) také často čteny a psány na PLC. Zde je třeba věnovat zvláštní pozornost jednomu bodu je: Napište rejstříky, musíte rozlišovat mezi {{0}} x 0 6 Napište jediný registr a 0x10 Napište více registrů, zatímco čtení rejstřík neznamená, že je třeba číst více instrukcí, je také použití jediného hold, je také používání instrukce 0x03.