Modbus vs RS485

Modbus è uguale al tutorial di comunicazione RS485 - RS485


RS485 è uno standard di trasmissione dati seriale ampiamente utilizzato nelle implementazioni industriali. Il protocollo Modbus viene comunemente utilizzato quando si implementa la comunicazione RS485. Ciò differenzia RS485 dal protocollo RS232 che comunica trasmettendo con caratteri ASCII. È importante comprendere Modbus se si lavora con dispositivi che utilizzano il protocollo RS485.

Se sei un tecnico responsabile del supporto dei dispositivi RS485, esistono alcune tecniche che possono semplificare il tuo lavoro. Presentiamo questo breve tutorial che dimostra le differenze nei protocolli Modbus e RS485.

Contenuto

  1. Cos'è la comunicazione RS485?
  2. Che cos'è Modbus?

RS485 è un protocollo simile a RS232 utilizzato per implementare la comunicazione seriale dei dati. I due protocolli utilizzano segnali elettrici diversi per consentire la trasmissione dei dati.

Uno dei motivi per cui l'interfaccia RS485 è utilizzata in ambienti industriali è la sua capacità di servire diversi dispositivi collegati allo stesso bus. Ciò elimina la necessità di disporre di più interfacce disponibili durante l'interrogazione di più dispositivi. Puoi farlo usando a terminatore di bus, spostando un interruttore o con una piccola resistenza avvitata su un terminale.

È necessario assicurarsi che venga utilizzata l'interfaccia corretta poiché i protocolli RS485 e RS32 non sono completamente compatibili. Puoi costruire un gateway tra le interfacce RS232 e RS485, ma di solito vedrai il protocollo RS485 collegarsi direttamente alle porte USB, GSM o Ethernet. Questo approccio meno costoso elimina la necessità di utilizzare componenti aggiuntivi.

I dispositivi che utilizzano porte RS485 utilizzano generalmente il protocollo Modbus. Quando si passa dal lavorare con i protocolli ASCII dei dispositivi RS232, è consigliabile conoscere le differenze relative al protocollo Modbus. Questo è lo scopo di questo breve tutorial Modbus.

Di seguito una tabella che riassume le caratteristiche del protocollo RS485. RS485 fornisce trasmissione half-duplex su una linea bilanciata che copre distanze fino a 1,2 km.

Parametro
Modalità di funzionamento Differenziale
Numero di driver e ricevitori 32 Drivers
32 ricevitori
Lunghezza massima del cavo (metri) 1200
Velocità dati massima (baud) 10 M
Tensione massima modalità comune (Volt) 12 a -7
Livelli di uscita minimi del driver (caricati) +/- 1.5
Livelli di uscita minimi del driver (senza carico) +/- 6
Carico dell'unità (Ohm) 60 (min)
Limite corrente di cortocircuito uscita driver (mA) Da 150 a Gnd, da 250 a -7 o 12 V
Resistenza di ingresso minima del ricevitore (kohms) 12
Sensibilità del ricevitore +/- 200mv

Se desideri maggiori informazioni su RS485 puoi consultare il EIA (Electronic Industries Association) o aziende come Texas Instruments o Maxim Semiconductors che producono dispositivi compatibili con il protocollo.

Cos'è il sistema half-duplex?


Un mezzo duplex il sistema comprende uno o più trasmettitori e ricevitori in cui può essere attivo solo un trasmettitore alla volta. La comunicazione viene attuata da un trasmettitore che effettua una richiesta diretta a un ricevitore specifico. Il trasmettitore attende quindi un periodo di tempo predeterminato per una risposta o decide che non verrà inviata alcuna risposta dal ricevitore.

Una rete RS485 è costruita sulla base di un framework maestro/schiavo. Il master svolge il ruolo di trasmettitore, inviando richieste a uno slave designato che funge da ricevitore. Il master ascolta la risposta e, se non ottenuto in un intervallo di tempo appropriato, interromperà la comunicazione.

Che cos'è Modbus?


Messaggi Modbus


Il principio dei messaggi Modbus. In una rete Modbus RS485, la comunicazione inizia quando il dispositivo master invia una query a uno slave collegato. Un dispositivo slave trascorre il suo tempo a monitorare la rete per richieste specificamente indirizzate ad essa. Quando viene ricevuta una query, eseguirà un'azione o risponderà con una risposta al master. Le query vengono avviate solo dal dispositivo principale.

Il principio dei messaggi Modbus

Il protocollo Modbus offre al master la scelta di indirizzare i messaggi a specifici dispositivi slave o di comunicare contemporaneamente con tutti gli slave. Questo viene fatto usando uno speciale indirizzo "Broadcast". Alcuni prodotti come quelli di Integra e SPR non supportano l'uso di questo indirizzo di trasmissione.

Le operazioni di lettura e scrittura vengono inviate tramite messaggi Modbus mediante bobine. Una bobina è composta da parole a 16 bit e registri binari. Uno slave può solo rispondere a un messaggio ricevuto e non inizia mai la comunicazione con il master.

A ciascun dispositivo slave collegato al bus RS485 in parallelo viene assegnato un ID slave Modbus univoco. Tutte le comunicazioni Modbus iniziano con l'ID slave inviato, per avvisare un dispositivo slave di accettare una query o informare il master su quale dispositivo ha fornito la risposta.

Allo stesso modo in cui funziona la connettività RS232, i dispositivi slave e master devono essere configurati correttamente. Parametri come velocità e parità devono essere sincronizzati in tutta la rete.

Formato messaggi Modbus


Il formato del messaggio utilizzato nella comunicazione Modbus tra master e slave è definito nel protocollo.

Una query Modbus è composto dall'indirizzo del dispositivo (o della trasmissione), un codice funzione che definisce qualsiasi azione richiesta, i dati restituiti con la richiesta e un campo di controllo degli errori.

Una Risposta Modbus comprende campi che verificano l'azione richiesta, i dati inviati con la risposta e un campo di controllo degli errori. Il dispositivo slave creerà un messaggio di errore come risposta se non è in grado di soddisfare la richiesta o se gli errori hanno influito sulla ricezione del messaggio.

Le modalità di trasmissione seriale


Le modalità di trasmissione seriale

Modbus ASCII La modalità (American Standard Code for Information Interchange) invia ogni messaggio a 8 bit come due caratteri ASCII. I vantaggi della modalità ASCII includono la possibilità di monitorare facilmente i messaggi su una console di testo. Questa modalità consente inoltre di accettare un intervallo di un secondo senza avviare un timeout.

Modbus RTU La modalità (Unità terminale remota) trasmette i messaggi in un formato diverso. Qui, un messaggio a 8 bit contiene due caratteri esadecimali a 4 bit. I dati che utilizzano questa modalità di trasmissione devono essere inviati in un flusso continuo e consentono un throughput migliore per una velocità di trasmissione comparabile rispetto alla modalità ASCII.

Serial Port Monitor

Requisiti: Windows (32-bit e 64-bit): XP/2003/2008/Vista/7/8/10, Windows Server 2012, Windows Server 2016 , 9.16MB dimensione
Versione 7.0.342 (13 Genn, 2018) Note di rilascio
Categoria: Communication Application