Индустриалният контрол премина от самостоятелно управление към централизиран мониторинг и централизирано управление, а сега въведе ерата на мрежата, индустриалните контролери, свързани към мрежата, също осигуряват удобно управление на мрежата. Modbus е един от мрежовите протоколи за индустриални контролери.
Въвеждане на комуникационен протокол MODBUS
Протокол Modbus, на първо място, от буквалното разбиране, той включва мод и автобус две части, на първо място, това е автобус, тоест, протокол на автобуса, и I2C, SPI подобни, автобус означава, че има домакини, има роби, тези устройства в една и съща шина.
Modbus поддържа един главен, множество роби и до 247 робски устройства. Относно MOD, тъй като този протокол е използван за първи път в PLC контролерите, PLC контролерите на Modicon, за да бъдат точни, откъдето идва името mod-bus.
По -късно Modicon е придобит от Schneider (Schneider), протоколът на Modbus се използва широко в индустриални контролери, HMI и сензори и постепенно се приема от други производители, превръщайки се в основен протокол за комуникация за комуникация с периферни устройства.
Modbus belongs to the seventh application layer in the 7-layer OSI reference model, and there are two types of data link layer: based on the standard serial protocol and TCP protocol, the physical layer can use 3-wire 232, 2-wire 485, 4-wire 422, or fiber optic, network cable, wireless и други предавателни носители.
Протоколът на MODBUS е режим на заявка/отговор на процес на взаимодействие, хостът инициира заявката за комуникация, подливът отговаря на искането на хоста, подчиненият роб няма да изпраща данни активно, когато не получи заявката на хоста и робите няма да общуват помежду си.
Характеристики на MODBUS комуникационен протокол
(1) Стандартен, отворен, потребителите могат да използват протокола Modbus безплатно, бъдете сигурни, че няма нужда да плащате лицензионни такси и няма да нарушават правата на интелектуална собственост.
(2) MODBUS може да поддържа различни електрически интерфейси, като RS -232, RS -485 и т.н. Може да се предава и върху различни носители, като усукана двойка, оптична влакна, безжична и т.н.
(3) Форматът на рамката на Modbus е прост, компактен и лесен за разбиране. За потребителите е лесно да се използват и просто за разработване на доставчици.
Modbus 4 типове данни
Протоколът на MODBUS предвижда, че типовете данни за операции за четене и запис могат да бъдат категоризирани в следните 4 типа според атрибутите и типовете за четене и запис:
1. Дискретен вход (дискретен вход):1 бит, само за четене
2. Намотки (намотки):1- бит, четене-писател
3. Входни регистри:16 бита, само за четене
4. Задържане на регистри:16 бита, четене/запис.
Версии на протокол на MODBUS
Версиите на протокола MODBUS понастоящем съществуват за сериен, Ethernet и други мрежи, които поддържат интернет протокола.
Повечето устройства на Modbus комуникират през серийния EIA -485 физически слой.
За серийните връзки съществуват два варианта, които се различават леко по отношение на различни числени представяния на данни и подробности за протоколите. Modbus RTU е компактно, бинарно представяне на данни, а Modbus ASCII е четене на човека, многословно представяне. И двата варианта използват серийна комуникация; Форматът RTU следва с команди/данни с циклична контролна сума за излишък, докато форматът ASCII използва надлъжна контролна сума за излишък. Възлите, конфигурирани за варианта RTU, не комуникират с възли, конфигурирани за ASCII вариант и обратно.
За връзки чрез TCP/IP (напр. Ethernet), където съществуват множество варианти на MODBUS/TCP, този подход не изисква изчисляване на контролната сума.
И за трите протокола за комуникация моделът и функционалните обаждания са еднакви, само капсулирането е различно.
Modbus има разширена версия Modbusplus (Modbus+ или MB+), но този протокол е собственик на Modicon и различен от Modbus. Той изисква специализиран копроцесор за справяне с високоскоростното въртене на маркера, подобно на HDLC. Той използва кабел с усукана двойка 1Mbit/s и има изолация на преобразуване на всеки възел, устройство, което използва задействане на преобразуване/ръб, а не задействане на напрежение/ниво. Свързването на Modbus Plus към компютър изисква специален интерфейс, обикновено платка, която поддържа ISA (SA85), PCI или PMCIA шина.
Така че, когато се позоваваме на протокола MODBUS, е важно да се определи кой режим е, все още има голяма разлика между различните режими.
Формат на рамката на Modbus Data
Първото нещо, което трябва да знаем, е, че нормалната рамка за данни на MODBUS съдържа следното: Адрес поле + Функционален код + Данни + Проверка на грешки, плюс форматът на рамката на Modbus е същият, независимо коя версия на протокола е спомената по -горе:
Главно включва:
1. Адрес поле:Тоест, адресът на роб, който ще бъде достъпен от главния, неговият обхват 0 ~ 247
2. Функционален код:т.е. каква операция иска да извърши господарят на роба.
3. Данни:Ако искането на майстора е да чете данни, тогава „данните“ трябва да съдържат следната информация: къде да започнете да четете данни + колко данни да четат. Ако искането на майстора е да напише данни в подчинения, тогава „данните“ трябва да съдържат следната информация: къде да започнете да пишете данни + колко байта данни да напишете + конкретните данни, които трябва да бъдат написани.
4. Проверка на грешки:За да се гарантира правилността на предаването на данни, протоколът на MODBUS добавя проверка на грешка с две байтове в края на рамката на данните.
Функционален код на MODBUS
Функционалните кодове на MODBUS, които са написани в рамката на данните на хоста, определят дали хостът чете или пише, дали чете намотки, дискретни количества или регистри, независимо дали пише един регистър или множество регистри и т.н., и какъв тип данни изисква хостът.
Има три основни типа функционални кодове: кодове за публична функция, дефинирани от потребителя функционални кодове и запазени функционални кодове.
1. Кодове за публична функция
-Функция кодове, които са по -добре дефинирани
-Покурирано да бъде уникален
-Рагируемо от организацията Modbus
-Публично доказано
-Показвайте тест за използваем съответствие
-Поставете в mb ietf rfcs
-Нативира дефинирани публични кодове на функционални функции и неопределени запазени функционални кодове за бъдеща употреба.
2. Дефинирани от потребителя функционални кодове
Има два дефинирани от потребителя диапазон на функционалния код, т.е. 65 до 72 и десетични 100 до 110.
-Наторът може да избере и внедри функционален код без одобрение от организацията MODBUS.
-Използването на избрания функционален код не е гарантирано, че е уникално.
-Ако потребителят иска да нулира функцията като код на публичната функция, тогава потребителят трябва да стартира RFC, за да въведе промяната в публичната класификация и да присвои нов код за публична функция.
3. Запазени функционални кодове
-Функция кодове, които обикновено се използват от някои компании за наследени продукти и не са валидни за обществено ползване.
Действителните най -често използвани са 4 -те функционални кода в кодовете за публична функция: 03/04/06/10
0 x03: Прочетете множество регистри за холдинг
0 x04: Прочетете регистъра на въвеждането
0 x06: Напишете регистри за единично холдинг
0 x10: Напишете множество регистри за холдинг
Тъй като PLC главно контролира релейни контакти, намотките (намотките) също често се четат и пишат на PLC. Тук трябва да се обърне специално внимание на една точка е: Напишете регистри за задържане, трябва да се разграничи между {{0}} x 0 6 Напишете единичен регистър и 0x10 Напишете множество регистри, докато прочетете задръжте регистрите не отличават между четене на единични и четете няколко, когато трябва да прочетете регистъра на един задръжте, е също така използването на инструкциите 0x03, да определите номера на регистъра за четене за 1.