Decodificador Modbus: Como decodificar o protocolo Modbus

Olga Weis

O protocolo de comunicação Modbus é um meio pelo qual dispositivos ou aplicativos seriais podem se comunicar através de uma rede. Foi desenvolvido em 1979 pela empresa Modicon para uso em seus controladores lógicos programáveis.

O Modbus emprega um Paradigma Mestre/Escravo onde o Mestre faz solicitações dos dispositivos Escravo que, por sua vez, fornecem respostas ao Mestre. É um protocolo aberto e pode ser incorporado em qualquer dispositivo isento de royalties. Isso tornou muito popular entre os fabricantes de dispositivos seriais e se tornou um protocolo de comunicação padrão nos setores industrial e de manufatura.

Uma rede Modbus padrão consiste em um único mestre e até 247 dispositivos escravos. Em grandes instalações de produção, pode haver várias redes Modbus diferentes em uso para monitorar e controlar vários processos industriais. Sistemas de automação industrial fazem uso pesado de monitores e controladores eletrônicos que empregam o protocolo Modbus.

Existem dois modos principais de transmissão do Modbus. Eles são Modbus RTU (unidade terminal remota) e Modbus ASCII. A variação da UTR é mais eficiente, enquanto o Modbus ASCII produz mensagens que são mais prontamente entendidas pelos leitores humanos.

Decodificação estes mensagens é a chave para depurar problemas com sua rede Modbus ou com os dispositivos conectados a ela.

Serial Port Monitor é um software inovador de análise de protocolo Modbus desenvolvido pela Eltima Software que pode ser usado para decodificar mensagens do protocolo Modbus no formato RTU e ASCII.
Serial Port Monitor logo

Serial Port Monitor

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Serial Port Monitor

O processo de decodificação converte o formato que os dispositivos seriais usam para se comunicar diretamente em mensagens significativas para os cuidadores humanos dos sistemas em questão. Usando um Descodificador de mensagens Modbus permite que você entenda as mensagens que se movem pela rede Modbus, o que pode ser fundamental para diagnosticar problemas e aumentar a eficiência.

Quando surgem problemas em um Implementação de rede Modbus, a capacidade de decodificar as mensagens do Modbus é imperativa para abordar a situação da maneira correta. É onde um decodificador de quadro Modbus de qualidade, como o Monitor de porta serial, pode fazer a diferença ao permitir a identificação rápida e precisa do problema que está afetando sua rede ou seus dispositivos.

Usando o Serial Port Monitor para decodificar Modbus Data


Quando você precisa decodificar dados Modbus, o Serial Port Monitor é uma ferramenta indispensável que pode ajudar os desenvolvedores ou administradores de rede a solucionar problemas em suas redes. Está disponível como um download gratuito do decodificador Modbus para que você possa ver como o produto pode ajudar na sua instalação Modbus. Aqui estão as instruções sobre como decodificar mensagens Modbus usando esta excelente ferramenta de software.

  1. Primeiro, você precisa iniciar uma nova sessão de monitoramento iniciando o Serial Port Monitor.
  2. Selecione “Sessão -> Nova sessão” no menu principal. Alternativamente, você pode escolher "Novo" na barra de ferramentas principal ou use o atalho de teclado CTRL+N. New session

  3. A “Nova sessão de monitoramento” tela será exibida onde você pode escolher a porta serial ou portas que você deseja monitorar. New monitoring session

  4. Escolha os visualizadores desejados entre Tabela, Linha, Dump ou Vista do Terminal. Se você estiver usando a ferramenta como um decodificador Modbus RTU, selecione Modbus e RTU. O Modbus ASCII também está disponível se esse for o protocolo que você está usando.
  5. Novas opções de sessão podem ser verificadas para “Comece a monitorar agora” e para “Comece em nova janela”.
  6. Selecione suas opções de Captura para escolher quais eventos capturar - Criar/Fechar, Leitura/Gravação ou Controle de Dispositivo.
  7. Clique no "Iniciar o monitoramento" botão depois de ter feito todas as suas seleções. Você verá os dados em todos os formatos escolhidos na janela de monitoramento.
Start monitoring

O Modbus Analyzer permite personalizar ainda mais a maneira como seus dados monitorados são apresentados, modificando suas preferências de sessão. Para acessar o diálogo de configuração, selecione “Sessão -> Preferências” ou use o atalho CTRL+P. Aqui estão as maneiras de personalizar a exibição de dados que sua sessão de monitoramento exibe.

monitoring session

  • Personalize a maneira como cada visualizador é exibido expandindo a opção "Windows" no painel da janela esquerda. Você pode optar por exibir seus dados em cores diferentes e controlar quais colunas são exibidas quando você está na Exibição em Tabela. Table View

  • Personalize o formato do registro de data e hora para exibir a data e a hora reais ou intervalos de tempo desde o início da sessão ou desde o último registro enviado. Esse controle facilita a visualização dos registros de uma maneira que faz mais sentido para a sua situação de monitoramento. timestamp format

  • A representação dos dados transmitidos pode ser personalizada modificando o comprimento da cadeia e a escala da notação. string length

  • A caixa de diálogo de envio personalizável permite enviar strings de texto com ou sem seus equivalentes hexadecimais. Você também pode criar aliases aqui para aumentar a velocidade de transmissão. send dialog create aliases
Entendendo e Decodificando o
Formato da Mensagem Unde Modbus

O protocolo Modbus foi projetado para ser usado com dispositivos e aplicativos seriais. Em seu nível mais básico, a comunicação Modbus é binária e é conduzida enviando uma série de bits significando zeros e uns via voltagens. Uma voltagem positiva indica um zero e uma voltagem negativa é uma. A transmissão de dados binários é convertida em hexadecimal com cada bloco de 4 bits representando um dígito hexadecimal de 0 a F.

Modbus protocol

As mensagens são como os dispositivos Mestre e Escravo em uma rede Modbus se comunicam entre si. Usar um decodificador de pacote Modbus nos permite investigar essas mensagens para entender o que os dispositivos estão dizendo uns aos outros e determinar por que os problemas de rede ou interface estão ocorrendo.

As mensagens Modbus trafegam entre Mestre e Escravo e indicam a função ou finalidade da solicitação. As mensagens são retornadas ao Mestre pelo Escravo com os dados solicitados ou uma indicação de que a função foi executada. As mensagens Modbus são codificadas diferentemente para os modos de transmissão RTU e ASCII do protocolo. Isso torna os dois protocolos incompatíveis entre si.

Modbus messages

Mensagens Modbus são chamadas de quadros e existem dois tipos envolvidos na comunicação. A unidade de dados de protocolo (PDU), que contém um código de função e dados, é um dos tipos de quadro. O outro é a unidade de dados de aplicativos (ADU) que contém informações de endereço e verificação de erros. O código de função indica a ação que está sendo solicitada para ser executada com os dados que acompanham a mensagem.

Os dispositivos Modbus contêm bobinas que executam operações e registros discretos que armazenam dados. Os códigos de função podem solicitar ações como escrever para uma bobina ou ler ou gravar nos registros de um dispositivo.

Modbus RTU usa codificação binária e uma verificação de redundância cíclica (CRC) para executar a verificação de erros. O Modo de transmissão ASCII Modbus usa a verificação de redundância longitudinal menos eficiente (LRC) e a codificação ASCII, portanto, é mais legível que a RTU. O uso de codificação binária significa que os dados podem ser movidos com mais rapidez e eficiência e é o motivo pelo qual o modo de transmissão da RTU é usado quando possível. O Modbus ASCII é útil quando os modems são envolvidos devido à maneira como as mensagens são delimitadas.

A capacidade de decodificar mensagens Modbus é vital ao tentar rastrear problemas de comunicação em uma implementação de rede Modbus. O uso de um aplicativo como o Serial Port Monitor permite que você veja exatamente o que está acontecendo entre dispositivos e tome rapidamente ações corretivas, se necessário. Se você trabalha com dispositivos seriais e com o protocolo Modbus, você realmente precisa experimentar a ferramenta e ver como ela pode ajudar você e sua organização.

Recursos Adicionais do Monitor de Porta Serial


Este decodificador de protocolo Modbus de nível profissional é embalado com muitos outros recursos que o tornam uma ótima ferramenta para monitorar qualquer tipo de comunicação serial. Aqui estão alguns destaques da extensa lista de recursos do aplicativo de software:

  • Todas as variações de portas COM são suportadas, incluindo portas físicas e virtuais, bem como portas de placa de extensão e portas seriais Bluetooth.
  • Monitore qualquer número de portas seriais simultaneamente em uma única sessão de monitoramento.
  • Qualquer dispositivo serial ou aplicativo de software pode ser monitorado.
  • Monitore portas que já estão abertas por outro aplicativo.
  • Capture dados em tempo real e visualize-os em vários formatos.
  • As sessões de monitoramento podem ser personalizadas.
  • Interface amigável que pode ser usada com conhecimentos básicos de informática.
  • Exportar sessões monitoradas para um arquivo em vários formatos, como HTML, ASCII, Unicode e CSV.
  • Todos os dados podem ser facilmente copiados para a área de transferência.
  • Redirecionar as exportações para vários arquivos e controlar o tamanho máximo do arquivo.
  • Fluxo de ferramentas de filtragem com predefinições convenientes.
  • As sessões de monitoramento podem ser comparadas na ferramenta.
  • Reenvie os dados para uma porta serial para observar as alterações em sua resposta.
  • Suporta qualquer dispositivo que emprega a interface RS232/RS422/RS485.

Além de ser um decodificador Modbus robusto, há várias outras maneiras de usar o Monitor de porta serial ao trabalhar com interfaces e dispositivos seriais. Aqui estão alguns deles:

Analisador Modbus é executado no sistema operacional Windows e requer que você tenha pelo menos uma porta serial em seu sistema. É um ótimo complemento para a caixa de ferramentas de qualquer pessoa que precise trabalhar com dispositivos seriais.

Serial Port Monitor

Requisitos: Windows (32-bit and 64-bit): XP/2003/2008/Vista/7/8/10, Windows Server 2012, Windows Server 2016 , 9.16MB Tamanho
Versão 7.0.342 (13th , 2018) Notas de versão
Categoria: CommunicationApplication