Реферат на тему Протокол Modbus

Содержание:

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1. ПОНЯТИЕ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОТОКОЛА MODBUS 4

2. МОДУЛИ ВВОДА-ВЫВОДА MODBUS 9

3. ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ПРОТОКОЛА MODBUS 11

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 13

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 14

Введение:

В 1979 году компания Modicon представила протокол, который мог бы помочь собирать данные с оборудования. Новая разработка пришлась по нраву производителям промышленных машин. Поэтому вскоре на свет появились две реализации протокола — ModBus TCP и ModBus RS-485, подходящих для популярных интерфейсов.

Позже права на протокол были переданы некоммерческой организации Modbus Organization, которая до сегодняшнего дня владеет стандартом.

В описании стандарта Modbus используются терминология, унаследованная от языков релейной логики. Так, например, некоторые регистры называются катушками (англ. coil).

Протокол Modbus — самый распространенный промышленный протокол для M2M-взаимодействия. Является стандартом де-факто и поддерживается почти всеми производителями промышленного оборудования.

Благодаря универсальности и открытости, стандарт позволяет интегрировать оборудование разных производителей. Modbus используется для сбора показания с датчиков, управления реле и контроллерами, мониторинга, и т.д.

Modbus — коммуникационный протокол, основан на архитектуре ведущий-ведомый (master-slave). Использует для передачи данных интерфейсы RS-485, RS-422, RS-232, а также Ethernet сети TCP/IP (протокол Modbus TCP).

Целью данной работы является изучение протокола Modbus.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

— рассмотреть понятие и общую характеристику протокола Modbus;

— рассмотреть модули ввода-вывода Modbus;

— рассмотреть преимущества и недостатки протокола Modbus. 

Заключение:

Modbus – самый широко распространенный промышленный протокол для организации обмена данными между различными устройствами (межмашинное взаимодействие, Machine-to-Machine, M2M). Популярность объясняется многими факторами, среди которых простота реализации, отсутствие необходимости использовать дополнительные микросхемы, и, конечно же, открытость протокола.

Протокол работает по принципу: ведомый-ведущий, где ведущий (master) – главный клиент. Master – это устройство, которое направляет запросы, а также получает ответы на них, поступающие от ведомых устройств со статусом slave. Ведущее устройство может направлять команды как одному подчинённому slave, так и всем остальным подчинённым одновременно, используя широкую сеть. В ответ на запрос, полученный от главного устройства, slave формирует ответ и отправляет его инициатору.

Сегодня OPC сервера Modbus активно развиваются, функционируя на базе одноименного протокола. Он широко используется не только в промышленности, но и внедряется для работы с офисными пользовательскими программами.

Сегодня предприятия, специализирующиеся на выпуске систем управления и контроля, внедряют в продукцию драйвера, обеспечивающие работу по протоколу Modbus. Он обеспечивает передачу двух видов данных, что не всегда позволяет получить полную картину. Ведомое устройство может откликаться только на команды ведущего, а значит, посылает данные только при опросе от master. Тем не менее, простота данного протокола по-прежнему является одним из главных преимуществ, поэтому многие предприятия не намерены отказываться от использования данного стандарта в будущем.

Исходя из всего вышесказанного, цели данной работы можно считать достигнутыми, а задачи выполненными.

Фрагмент текста работы:

1. ПОНЯТИЕ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОТОКОЛА MODBUS

Modbus относится к протоколам прикладного уровня сетевой модели OSI. Контроллеры на шине Modbus взаимодействуют, используя клиент-серверную модель, основанную на транзакциях, состоящих из запроса и ответа.

Обычно в сети есть только один клиент, так называемое, «главное» (англ. master) устройство, и несколько серверов — «подчиненных» (slaves) устройств. Главное устройство инициирует транзакции (передаёт запросы). Подчиненные устройства передают запрашиваемые главным устройством данные, или производят запрашиваемые действия. Главный может адресоваться индивидуально к подчиненному или инициировать передачу широковещательного сообщения для всех подчиненных устройств. Подчиненное устройство формирует сообщение и возвращает его в ответ на запрос, адресованный именно ему. При получении широковещательного запроса ответное сообщение не формируется [2].

Различия протоколов Modbus:

— Modbus ASCII. Данные кодируются символами из таблицы ASCII и передаются в шестнадцатеричном формате. Начало каждого пакета обозначается символом двоеточия, а конец — символами возврата каретки и переноса строки. Это позволяет использовать протокол на линиях с большими задержками и оборудовании с менее точными таймерами;

— Modbus RTU. В протоколе Modbus RTU данные кодируются в двоичный формат, и разделителем пакетов служит временной интервал. Этот протокол критичен к задержкам и не может работать, например, на модемных линиях. При этом, накладные расходы на передачу данных меньше, чем в Modbus ASCII, так как длина сообщений меньше;

— Modbus TCP. Структура пакетов схожа с Modbus RTU, данные также кодируются в двоичный формат, и упаковываются в обычный TCP-пакет, для