Modbus samskipti: Lykillinn að því að byggja upp óaðfinnanleg iðnaðarnet
Modbus samskipti: Lykillinn að því að byggja upp óaðfinnanleg iðnaðarnet
Yfirlit
Modbus er algeng samskiptaregla í iðnaði, þróuð árið 1979 til að gera samskipti milli sjálfvirknibúnaðar möguleg. Modbus var upphaflega útfærð sem samskiptaregla á forritastigi til að senda gögn í gegnum raðtengingarlagið, en nú er einnig hægt að útvíkka hana til að vera útfærð í gegnum raðtengingar, TCP/IP og User Datagram Protocol (UDP). Þetta skjal veitir ítarlega túlkun á útfærslu samskiptareglnanna.
Hvað er Modbus samskiptareglur?
Modbus er samskiptaregla fyrir svörun beiðna sem er framkvæmd í gegnum aðal-þræll tengsl. Í aðal-þræll tengslum eiga samskipti sér alltaf stað í pörum (tæki verður að senda beiðni og bíða síðan eftir svari) og tækið sem sendir beiðni (aðaltækið) ber ábyrgð á að hefja hverja samskipti. Venjulega er aðaltækið mann-vél tengi (HMI) eða eftirlits- og gagnasöfnunarkerfi (SCADA), en aukatækin eru skynjarar, forritanlegir rökstýringar (hf.s) eða forritanlegir sjálfvirkir stýringar (e. programable automation controllers (PACs). Innihald þessara beiðna og svara, sem og netlagið sem sendir þessi skilaboð, er skilgreint af mismunandi lögum samskiptareglunnar.
Hvaða tæki styðja Modbus samskiptareglur?
Modbus-samskiptareglurnar eru víða studdar af tækjum, þar á meðal forritanlegum rökstýringum (PLC), fjartengdum tengieiningum (RTU), skynjurum, stýritækjum, mann-vél-viðmótum (HMI) og mörgum öðrum gerðum tækja í iðnaðarsjálfvirkni og iðnaðarsviðum. Ferlastýringardeild. Modbus er mikið notað og hefur orðið í raun staðall fyrir samvirkni milli tækja sem framleidd eru af ýmsum framleiðendum á sviðum eins og framleiðslu, orku, flutningum og byggingarsjálfvirkni.
Modbus-gátt er tæki sem umbreytir samskiptareglum sem notaðar eru af netmiðstöðvum iðnaðarsjálfvirknikerfa. Það á samskipti við snjalltæki, safnar gögnum frá tækjum á lægra stigi og sendir þau til Modbus-gáttarinnar, tengist við efra tölvunetið og framkvæmir Modbus-samskiptareglur við tölvur netsins.
Modbus samskiptastilling
Modbus samskiptareglurnar hafa þrjár helstu samskiptastillingar:
lFjartengd eining (RTU)
lASCII (Amerískur staðlakóði fyrir upplýsingaskipti)
lTCP/IP (Samskiptareglur/Internetsamskiptareglur)
Í Modbus samskiptareglunum eru Modbus TCP og Modbus RTU tvær algengustu samskiptaaðferðirnar. Þó að þær séu allar hannaðar til að auðvelda gagnaskipti milli tækja, þá er nokkur verulegur munur á útfærsluaðferðum þeirra og notkunarsviðum.
Samskiptaaðferð og hraði
Modbus TCP notar TCP/IP samskiptareglurnar fyrir gagnaflutning yfir net og treystir á netkerfisinnviði eins og Ethernet til að ná fram hraðvirkri og stórfelldri gagnaflutningi.
Modbus RTU, hins vegar, sendir gögn í gegnum raðlínur eins og RS-485 og RS-232, sem hafa tiltölulega hægan flutningshraða. Gagnaflutningur og notkunarsviðsmyndir.
Modbus RTU vistar gagnarömmur í þjöppuðu tvíundasniði, þar á meðal heimilisfangsreitum, virkniskóðum, gögnum og eftirlitssummureitum. Þetta snið er skilvirkt sent í tvíundasniði, sem gerir það hentugra fyrir rauntíma eða staðbundnar stýringarforrit, sérstaklega í umhverfum án núverandi netkerfisinnviða, svo sem iðnaðarsjálfvirkni, innbyggðum kerfum, skynjaranetum og litlum stýrikerfum.
Modbus TCP, hins vegar, breytir hverjum bæti af tvíundagögnum í fastan tveggja stafa sextándakerfisstreng, sem síðan er settur saman og sendur í TCP kóðaformi. Vegna einfaldleika, áreiðanleika og mikillar hagkvæmni er það mikið notað í stórum sjálfvirknikerfum, gagnaverum, byggingarsjálfvirkni og iðnaðartengdu interneti hlutanna, sem krefjast langra samskiptavegalengda og mikilla rauntíma- og stöðugleikakrafna fyrir gagnaflutning.
Aumsóknarsvæði
Í framleiðsluiðnaði er Modbus notað til að tengja ýmsan framleiðslubúnað og ná fram rauntíma eftirliti og stjórnun á framleiðsluferlinu; á sviði orkumála er það notað til sjálfvirknistjórnunar raforkukerfa, þar á meðal orkuframleiðslu, flutnings og dreifingarferla; í samgöngugeiranum er Modbus notað fyrir merkjakerfi fyrir járnbrautir í þéttbýli, stöðueftirlit með ökutækjum o.s.frv.; á sviði byggingarsjálfvirkni er Modbus notað í hitunar-, loftræsti- og kælikerfi, lýsingu og öryggiskerfi í byggingum.
Með þróun iðnaðar-Internetsins og Internets hlutanna er Modbus einnig stöðugt að nýsköpun og uppfærslu til að aðlagast flóknari og breytilegri iðnaðaraðstæðum. Til dæmis er Modbus/TCP smám saman að verða almennur staðall fyrir iðnaðar Ethernet samskipti og gáttartæki sem byggja á Modbus gera hefðbundnum Modbus tækjum kleift að tengjast auðveldlega nútíma netum, sem gerir kleift að geyma í skýinu og greina gögn.
Í stuttu máli má segja að Modbus, sem þroskuð og víðtæk iðnaðarsamskiptaregla, hefur orðið vitni að framþróun iðnaðarsjálfvirknitækni og lagt traustan grunn að framtíðar iðnaðargreind. Með sífelldri þróun tækni mun Modbus halda áfram að gegna mikilvægu hlutverki í að knýja áfram nýsköpun og breytingar í iðnaðinum.eða.