Промисловий стандарт для протоколів зв'язку в галузі промисловості: протокол зв'язку Modbus

Modbus — це послідовний протокол зв’язку, опублікований Modicon (нині Schneider Electric) у 1979 році для зв’язку з програмованими логічними контролерами (PLC). Modbus став де-факто галузевим стандартом для протоколів зв’язку в промисловому секторі і зараз є широко використовуваним методом з’єднання між промисловими електронними пристроями. Основні причини, чому Modbus використовується ширше, ніж інші протоколи зв'язку: • Він є загальнодоступним і не має жодних вимог щодо авторських прав. • Його легко розгортати та обслуговувати. • Для постачальників не існує багатьох обмежень щодо модифікації та переміщення локальних бітів або байтів. Modbus дозволяє підключати декілька (приблизно 240) пристроїв до однієї мережі для обміну даними. Наприклад, пристрій, який вимірює температуру та вологість, може надсилати результати на комп’ютер. У системах диспетчерського керування та збору даних (SCADA) Modbus зазвичай використовується для підключення комп’ютерів моніторингу та віддалених терміналів (RTU). Версії протоколу: наразі існують версії протоколу Modbus, які використовуються для послідовних портів, Ethernet та інших мереж, які підтримують протоколи Інтернету. Більшість комунікацій пристроїв Modbus здійснюється через послідовний фізичний рівень EIA-485. Для послідовних з’єднань є два варіанти, які дещо відрізняються представленням числових даних і деталями протоколу. Modbus RTU — це компактний спосіб представлення даних у двійковій формі, тоді як Modbus ASCII — це -читабельне та докладне представлення. Обидва варіанти використовують послідовний зв'язок. Команди/дані у форматі RTU супроводжуються контрольною сумою з циклічною перевіркою надлишковості, тоді як у форматі ASCII використовується контрольна сума з поздовжньою перевіркою надлишковості. Вузли, налаштовані як варіант RTU, не спілкуватимуться з вузлами, налаштованими як варіант ASCII, і навпаки. Для підключень через TCP/IP (наприклад, Ethernet) є кілька варіантів Modbus/TCP, які не потребують обчислення контрольної суми. Усі три протоколи зв’язку ідентичні з точки зору моделей даних і викликів функцій; відрізняються лише методи інкапсуляції. Modbus має розширену версію під назвою Modbus Plus (Modbus+ або MB+), але цей протокол є власністю Modicon і відрізняється від Modbus. Він потребує виділеного співпроцесора для обробки високо-швидкісного обертання маркерів, подібного до HDLC. У ньому використовуються кабелі вита пара зі швидкістю 1 Мбіт/с, і кожен вузол оснащено пристроєм ізоляції перетворення, який використовує перетворення/запуск по фронту замість запуску за напругою/рівнем. Для підключення Modbus Plus до комп’ютера потрібен спеціальний інтерфейс, як правило, плата, що підтримує шини ISA (SA85), PCI або PCMCIA.