Modbus-Decoder: So dekodieren Sie das Modbus-Protokoll

Inhaltsverzeichnis:

  1. Verwendung des COM-Port-Monitors zum Dekodieren von Modbus-Daten.
  2. Verstehen und Dekodieren des Modbus-Nachrichtenformats.
  3. Zusätzliche Funktionen des Serial Port Monitors.

Das Modbus-Kommunikationsprotokoll ist ein Mittel, mit dem serielle Geräte oder Anwendungen über ein Netzwerk kommunizieren können. Es ist ein offenes Protokoll und kann gebührenfrei in jedes Gerät integriert werden. Dies machte es zu einer großen Beliebtheit bei seriellen Geräteherstellern, und es wurde zu einem Standard-Kommunikationsprotokoll in Industrie und Fertigung.

Es gibt zwei Hauptübertragungsmodi von Modbus. Sie sind Modbus RTU (Remote Terminal Unit) und Modbus ASCII. Die RTU-Variante ist effizienter, während Modbus ASCII Meldungen erzeugt, die von menschlichen Lesern besser verstanden werden.

Das Dekodieren dieser Meldungen ist der Schlüssel zum Debuggen von Problemen mit Ihrem Modbus-Netzwerk oder den daran angeschlossenen Geräten.

Serial Port Monitor ist ein innovativer Modbus-Protokollanalysator, der von Eltima Software entwickelt wurde und zur Dekodierung von Modbus-Protokollnachrichten im RTU- und ASCII-Format verwendet werden kann.
Serial Port Monitor logo

Serial Port Monitor

Protokollieren und analysieren Sie die Aktivität des Serial-Ports
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Serial Port Monitor

Durch das Dekodieren wird das Format, mit dem die seriellen Geräte direkt kommunizieren, in aussagekräftige Meldungen an die menschlichen Betreuer der betreffenden Systeme umgewandelt. Verwendung einer Modbus-Nachrichtendecoder können Sie die Nachrichten durch das Modbus-Netzwerk verstehen, die zur Diagnose von Problemen und zur Steigerung der Effizienz beitragen können.

Wenn bei der Implementierung eines Modbus-Netzwerks Probleme auftreten, ist die Fähigkeit zum Dekodieren der Modbus-Nachrichten unabdingbar, um die Situation korrekt anzugehen. Hier kann ein qualitativ hochwertiger Modbus-Frame-Decoder wie der Serial Port Monitor den Unterschied ausmachen, indem das Problem, das Ihr Netzwerk oder Ihre Geräte betrifft, schnell und präzise erkannt werden kann.

1. Verwenden des seriellen Anschlussmonitors zum Dekodieren Modbus-Daten


Modbus-DatenWenn Sie Modbus-Daten dekodieren müssen, ist Serial Port Monitor ein unverzichtbares Werkzeug, das Entwicklern oder Netzwerkadministratoren bei der Problembehandlung ihrer Netzwerke helfen kann. Es ist als kostenloser Download des Modbus-Decoders verfügbar, so dass Sie sehen können, wie das Produkt bei Ihrer Modbus-Installation helfen kann.

So dekodieren Sie Modbus: Schritt für Schritt.


  1. Zunächst müssen Sie eine neue Überwachungssitzung starten, indem Sie Serial Port Monitor starten.

  2. Wählen “Sitzung -> Neue Sitzung” aus dem Hauptmenü. Alternativ können Sie wählen “Neu” in der Hauptsymbolleiste oder verwenden Sie die Tastenkombination STRG + N. Neue Sitzung

  3. Die “Neue Überwachungssitzung” Es erscheint ein Bildschirm, auf dem Sie den oder die seriellen Anschlüsse auswählen können, die Sie überwachen möchten. Neue Überwachungssitzung

  4. Wählen Sie aus der Tabellen-, Linien-, Dump- oder Terminalansicht die gewünschten Visualizer aus. Wenn Sie das Tool als Modbus RTU-Decoder verwenden, wählen Sie Modbus und RTU. Modbus ASCII ist auch verfügbar, wenn dies das von Ihnen verwendete Protokoll ist.

  5. Neue Sitzungsoptionen können an geprüft werden “Beginnen Sie jetzt mit der Überwachung” und zu “Beginnen Sie in einem neuen Fenster”.

  6. Wählen Sie Ihre Aufnahmeoptionen aus, um auszuwählen, welche Ereignisse erfasst werden sollen - Erstellen/Schließen, Lesen/Schreiben oder Gerätesteuerung.

  7. Klicke auf das “Beginnen Sie mit der Überwachung” Schaltfläche, nachdem Sie alle Ihre Auswahl getroffen haben. Sie sehen die Daten in allen von Ihnen gewählten Formaten im Überwachungsfenster.
Beginnen Sie mit der Überwachung

Der Customizing-Prozess zur Überwachung von Daten.


Mit dem Modbus Analyzer können Sie die Darstellung Ihrer überwachten Daten durch Anpassung Ihrer Sitzungseinstellungen weiter anpassen. Um auf den Konfigurationsdialog zuzugreifen, wählen Sie “Sitzung -> Einstellungen” oder verwenden Sie die Tastenkombination STRG + P. So können Sie die von Ihrer Überwachungssitzung angezeigte Datenansicht anpassen.

Überwachungssitzung

Passen Sie die Anzeige jedes Visualizers an, indem Sie die Option "Windows" im linken Fensterbereich erweitern. Sie können Ihre Daten in verschiedenen Farben anzeigen lassen und steuern, welche Spalten in der Tabellenansicht angezeigt werden.

Tabellenansicht

Passen Sie das Zeitstempelformat an, um das tatsächliche Datum und die Uhrzeit oder Zeitintervalle ab dem Beginn der Sitzung oder seit dem letzten Datensatz zu zeigen. Dieses Steuerelement macht es einfacher, die Datensätze so zu sehen, wie es für Ihre Überwachungssituation am sinnvollsten ist.

Zeitstempelformat

Die Darstellung der übertragenen Daten kann durch Ändern der Zeichenfolgenlänge und der Notenskala angepasst werden.

String-Länge

Mit dem anpassbaren Sende-Dialogfeld können Sie Textzeichenfolgen mit oder ohne deren hexadezimale Entsprechung senden. Sie können hier auch Aliase erstellen, um die Übertragungsgeschwindigkeit zu erhöhen.

Dialog senden Aliase erstellen

2. Das verstehen und dekodieren
Modbus-Nachrichtenformat


Das Modbus-Protokoll wurde für die Verwendung mit seriellen Geräten und Anwendungen entwickelt. In der untersten Ebene ist die Modbus-Kommunikation binär und wird durch Senden einer Reihe von Bits durchgeführt, die Nullen und Einsen über Spannungen anzeigen. Eine positive Spannung bedeutet Null und eine negative Spannung ist eine Eins. Die binäre Datenübertragung wird in Hexadezimal umgewandelt, wobei jeder Block von 4 Bits eine Hex-Ziffer von 0 bis F darstellt.

Modbus-Protokoll

Über Meldungen kommunizieren Master und Slave-Geräte in einem Modbus-Netzwerk miteinander. Durch die Verwendung eines Modbus-Paketdecoders können wir diese Nachrichten untersuchen, um zu verstehen, was die Geräte miteinander sagen, und um festzustellen, warum Netzwerk- oder Schnittstellenprobleme auftreten.

Die Modbus-Meldungen bewegen sich zwischen Master und Slave und geben die Funktion oder den Zweck der Anforderung an. Meldungen werden vom Slave mit den angeforderten Daten oder einem Hinweis auf die Ausführung der Funktion an den Master zurückgesendet. Modbus-Nachrichten sind für die RTU- und ASCII-Übertragungsmodi des Protokolls unterschiedlich codiert. Dadurch sind die beiden Protokolle nicht miteinander kompatibel.

Modbus-Meldungen

Modbus-Nachrichten werden als Frames bezeichnet. Bei der Kommunikation gibt es zwei Arten. Die Protocol Data Unit (PDU), die einen Funktionscode und Daten enthält, ist einer der Rahmentypen. Die andere ist die Application Data Unit (ADU), die Adress- und Fehlerprüfinformationen enthält. Der Funktionscode gibt an, welche Aktion mit den Daten ausgeführt werden soll, die der Nachricht beiliegen.

Modbus-Geräte enthalten Spulen, die diskrete Ein-/Ausschaltvorgänge ausführen, und Register, die Daten enthalten. Funktionscodes können Aktionen anfordern, z. B. Schreiben in eine Spule oder Lesen oder Schreiben in die Register eines Geräts.

Modbus RTU verwendet binäre Codierung und ein zyklische Redundanzprüfung (CRC) zur Fehlerprüfung. Das ASCII-Modbus Übertragungsmodus verwendet die weniger effiziente Längsredundanzprüfung (LRC) und ASCII-Codierung, so dass es besser lesbar ist als RTU. Die Verwendung der binären Codierung bedeutet, dass Daten schneller und effizienter verschoben werden können. Deshalb wird der RTU-Übertragungsmodus verwendet, wenn dies möglich ist. Modbus ASCII ist nützlich, wenn Modems aufgrund der Art der Trennung der Nachrichten beteiligt sind.

Die Möglichkeit, Modbus-Nachrichten zu decodieren, ist wichtig, wenn versucht wird, Kommunikationsprobleme in einer Modbus-Netzwerkimplementierung aufzuspüren. Wenn Sie mit seriellen Geräten und dem Modbus-Protokoll arbeiten, können Sie mit Serial Port Monitor genau sehen, was zwischen den Geräten vor sich geht, und bei Bedarf rasch Korrekturmaßnahmen ergreifen.

3. Zusätzliche Funktionen des
Serial Port Monitors


Dieser professionelle Modbus-Protokolldecoder verfügt über viele weitere Funktionen, die ihn zu einem hervorragenden Werkzeug für die Überwachung jeder Art serieller Kommunikation machen. Hier einige Highlights aus der umfangreichen Funktionsliste der Softwareanwendung:

  • Überwachen Sie beliebig viele serielle Ports gleichzeitig in einer einzigen Überwachungssitzung.
  • Überwachen Sie Ports, die bereits von einer anderen Anwendung geöffnet wurden.
  • Erfassen Sie Daten in Echtzeit und betrachten Sie sie in mehreren Formaten.
  • Benutzerfreundliche Oberfläche, die mit grundlegenden Computerkenntnissen verwendet werden kann.
  • Exportieren Sie überwachte Sitzungen in eine Datei in verschiedenen Formaten wie HTML, ASCII, Unicode und CSV.
  • Überwachungssitzungen können im Tool verglichen werden.
  • Unterstützt jedes Gerät, das die RS232/RS422/RS485-Schnittstelle verwendet.

Modbus Analyzer läuft auf dem Windows-Betriebssystem und setzt voraus, dass Sie mindestens einen seriellen Port auf Ihrem System haben. Es ist eine großartige Ergänzung der Software-Toolbox für alle, die mit seriellen Geräten arbeiten müssen.

Serial Port Monitor

Anforderungen: Windows (32-bit und 64-bit): XP/2003/2008/Vista/7/8/10, Windows Server 2012, Windows Server 2016 , 9.16MB Größe
Version 7.0.342 (der 13. Jan, 2018) Versionshinweise
Categorie: Communication Application