Modbus vs RS485

¿Modbus es lo mismo que RS485? Tutorial de comunicación RS485


RS485 es un estándar de transmisión de datos en serie ampliamente utilizado en implementaciones industriales. El protocolo Modbus se usa comúnmente cuando se implementa la comunicación RS485. Esto diferencia a RS485 del protocolo RS232 que se comunica transmitiendo con caracteres ASCII. Es importante comprender Modbus si va a trabajar con dispositivos que utilizan el protocolo RS485.

Si es un técnico responsable de admitir dispositivos RS485, existen algunas técnicas que pueden facilitar su trabajo. Presentamos este breve tutorial que demuestra las diferencias en los protocolos Modbus vs RS485.

Contenido

  1. ¿Qué es la comunicación RS485?
  2. ¿Qué es el Modbus?

RS485 es un protocolo similar al RS232 que se usa para implementar la comunicación de datos en serie. Los dos protocolos usan diferentes señales eléctricas para permitir la transmisión de datos.

Una de las razones por las que la interfaz RS485 se emplea en entornos industriales es su capacidad para servir varios dispositivos conectados al mismo bus. Esto elimina la necesidad de tener varias interfaces disponibles al consultar varios dispositivos. Puede hacer esto usando un terminador de bus, moviendo un interruptor o con una pequeña resistencia atornillada a un terminal.

Se debe tener cuidado para garantizar que se utilice la interfaz correcta ya que los protocolos RS485 y RS32 no son completamente compatibles. Puede construir una puerta de enlace entre las interfaces RS232 y RS485, pero generalmente verá el protocolo RS485 que se conecta directamente a puertos USB, GSM o Ethernet. Este enfoque menos costoso elimina la necesidad de utilizar componentes adicionales.

Los dispositivos que utilizan puertos RS485 generalmente emplean el protocolo Modbus. Al pasar de trabajar con los protocolos ASCII de los dispositivos RS232, es aconsejable conocer las diferencias relacionadas con el protocolo Modbus. Ese es el propósito de este breve tutorial de Modbus.

A continuación se muestra una tabla que resume las características del protocolo RS485. RS485 proporciona transmisión half-duplex en una línea balanceada que cubre distancias de hasta 1.2 km.

Parámetro
Modo de operación Diferencial
Número de conductores y receptores 32 conductores
32 receptores
Longitud máxima del cable (metros) 1200
Velocidad de datos máxima (baudios) 10 M
Tensión máxima en modo común (voltios) 12 a -7
Niveles mínimos de salida del controlador (cargado) +/- 1.5
Niveles mínimos de salida del controlador (sin carga) +/- 6
Carga de accionamiento (ohmos) 60 (min)
Límite de corriente de cortocircuito de salida del controlador (mA) 150 a Gnd, 250 a -7 o 12 V
Resistencia mínima de entrada del receptor (kohms) 12
Sensibilidad del receptor +/- 200mv

Si desea más información sobre RS485 puede consultar el EIA (Asociación de Industrias Electrónicas) o empresas como Instrumentos Texas o Maxim Semiconductors que fabrican dispositivos compatibles con el protocolo.

¿Qué es el sistema half-duplex?


Un semidúplex El sistema está compuesto por uno o más transmisores y receptores donde solo un transmisor puede estar activo a la vez. La comunicación se realiza mediante un transmisor que realiza una solicitud dirigida a un receptor específico. Luego, el transmisor espera un período de tiempo predeterminado para recibir una respuesta o decide que no recibirá respuesta del receptor.

Se construye una red RS485 basada en un marco maestro/esclavo. El maestro realiza el papel del transmisor, haciendo solicitudes a un esclavo designado que actúa como el receptor. El maestro escucha la respuesta y, si no se obtiene en un marco de tiempo apropiado, terminará la comunicación.

¿Qué es el Modbus?


Mensajes Modbus


El principio de los mensajes Modbus. En una red Modbus RS485, la comunicación comienza cuando el dispositivo maestro envía una consulta a un esclavo conectado. Un dispositivo esclavo pasa su tiempo monitoreando la red en busca de consultas específicamente dirigidas a él. Cuando se recibe una consulta, realizará una acción o responderá con una respuesta al maestro. Las consultas solo las inicia el dispositivo maestro.

El principio de los mensajes Modbus

El protocolo Modbus ofrece al maestro la opción de enviar mensajes a dispositivos esclavos específicos o comunicarse con todos los esclavos simultáneamente. Esto se hace usando una dirección especial de "Broadcast". Algunos productos, como los de Integra y SPR, no admiten el uso de esta dirección de transmisión.

Las operaciones de lectura y escritura se envían a través de mensajes Modbus utilizando bobinas. Una bobina consta de palabras de 16 bits y registros binarios. Un esclavo solo puede responder a un mensaje recibido y nunca inicia la comunicación con el maestro.

A cada dispositivo esclavo conectado al bus RS485 en paralelo se le asigna una ID de esclavo Modbus única. Toda la comunicación Modbus comienza con el envío de la ID del esclavo, ya sea para alertar a un dispositivo esclavo para que acepte una consulta o para informar al maestro qué dispositivo suministró la respuesta.

De la misma manera que funciona la conectividad RS232, los dispositivos esclavos y maestros deben configurarse correctamente. Los parámetros como la velocidad y la paridad deben sincronizarse en toda la red.

Formato de mensaje Modbus


El formato del mensaje se utiliza en la comunicación Modbus entre maestro y esclavo, se define en el protocolo.

Una consulta Modbus está formado por la dirección del dispositivo (o difusión), un código de función que define cualquier acción solicitada, los datos devueltos con la solicitud y un campo de verificación de errores.

Una respuesta Modbus está compuesto por campos que verifican que se haya tomado la acción solicitada, los datos enviados con la respuesta y un campo de verificación de errores. El dispositivo esclavo creará un mensaje de error como respuesta si no puede cumplir con la solicitud o si los errores afectaron la recepción del mensaje.

Los modos de transmisión en serie


La comunicación Modbus emplea dos modos de transmisión en serie distintos: ASCII y RTU.

Modbus ASCII El modo (Código estándar estadounidense para el intercambio de información) envía cada mensaje de 8 bits como dos caracteres ASCII. Las ventajas del modo ASCII incluyen la capacidad de monitorear fácilmente los mensajes en una consola de texto. Este modo también permite que un intervalo de un segundo sea aceptable sin iniciar un tiempo de espera.

Modbus RTU El modo (Unidad terminal remota) transmite mensajes en un formato diferente. Aquí, un mensaje de 8 bits contiene dos caracteres hexadecimales de 4 bits. Los datos que utilizan este modo de transmisión deben enviarse en un flujo continuo y permiten un mejor rendimiento para una velocidad de transmisión comparable a la del modo ASCII.

Serial Port Monitor

Requisitos: Windows (32-bit y 64-bit): XP/2003/2008/Vista/7/8/10, Windows Server 2012, Windows Server 2016 , 9.16MB tamaño
Versión 7.0.342 (13th Jan, 2018) Notas de la versión
Categoría: Communication Application