Kompletní průvodce principem Modbus Slave — TechCult
Různé / / April 06, 2023
Modbus slave/master je sériový komunikační protokol široce používaný v průmyslových automatizačních a řídicích systémech. Jedná se o otevřený standard vyvinutý společností Modicon v roce 1979, který se používá k navázání komunikace mezi elektronickými zařízeními přes sériové datové spojení. Je to jeden z nejpopulárnějších protokolů používaných v dnešním průmyslu, přičemž mnoho výrobců nabízí zařízení podporující Modbus. Pokud se chcete dozvědět více o koncepci Modbus slave master, tato příručka o více masterech Modbus TCP vám hodně pomůže.
Obsah
- Kompletní průvodce principem Modbus Slave
- Co je Modbus Slave?
- Co je Modbus Master?
- Jak funguje Modbus Master a Modbus Slave?
- Přehled principu Master Slave
- Charakteristika principu Master-Slave
- O komunikaci Modbus TCP Slave
Kompletní průvodce principem Modbus Slave
Zde se podrobně seznámíte se všemi principy Modbus slave.
Co je Modbus Slave?
- Modbus master slave znamená, že jedno zařízení (master) zahájí komunikaci s jedním nebo více dalšími zařízeními (podřízenými). Master zahájí požadavek a podřízené jednotky odpoví požadovanými daty. Master poté zkontroluje odpověď od každého slave, a pokud je platná, data jsou přijata.
- A Modbus slave je zařízení, které je připojeno k Modbus masteru. Může to být senzor, akční člen, PLC nebo jakékoli jiné zařízení, které lze připojit k síti Modbus. Slave může být nakonfigurován tak, aby přijímal požadavky od mastera a odpovídal požadovanými daty. Slave je také zodpovědný za zpracování požadavku a zaslání příslušné odpovědi.
- Aby bylo možné používat Modbus, musí mít každé zařízení přiděleno adresa. Adresa je přiřazena zařízení, když je připojeno k síti. Tato adresa se používá k identifikaci zařízení masteru, aby master mohl odesílat požadavky na správné zařízení.
- The Protokol Modbus lze použít ke čtení a zápisu dat z a do různých zařízení, včetně senzorů, akčních členů a programovatelných logických řídicích jednotek (PLC). Díky tomu je ideální volbou pro použití v průmyslových automatizačních a řídicích systémech.
- Modbus TCP slave se snadno konfigurují a používají a nabízejí spolehlivý a efektivní způsob komunikace s různými zařízeními. Jsou také nákladově efektivní, protože nevyžadují složitou síťovou infrastrukturu. Jako takové jsou an důležitou součástí moderních průmyslových řídicích systémů a používají se v mnoha průmyslových odvětvích po celém světě.
Co je Modbus Master?
- Modbus Master je zařízení nebo počítačová aplikace, která iniciuje požadavky na přenos dat v síti Modbus vydáváním příkazů podřízeným zařízením. Modbus Master je primárním zdrojem dat, iniciuje požadavek a přijímá odpovědi od slave zařízení. Modbus TCP Master může být buď počítačová aplikace, nebo fyzické zařízení, jako je PLC (programmable logic controller) nebo RTU (remote terminal unit).
- Lze použít Modbus Master číst nebo zapisovat data do podřízeného zařízenía také k vydávání příkazů k provádění konkrétních funkcí. Modbus Master lze například použít ke čtení nebo zápisu dat z teplotního senzoru nebo k vydání příkazu motoru k zapnutí nebo vypnutí. Modbus Master lze také použít pro přístup k datům ze skupiny podřízených zařízení, jako je skupina teplotních senzorů. Toto je známé jako broadcast request, který umožňuje Modbus Master požadovat informace od více slave zařízení najednou.
- Modbus TCP Masters lze použít k ovládání různých zařízení. Kromě ovládání motorů mohou být slouží k ovládání ventilů, spínačů a dalších typů zařízení. Modbus Master lze také použít k řízení toku dat mezi více zařízeními, jako je PLC a teplotní senzor. Kromě toho lze Modbus Master použít k ovládání rychlosti motoru nebo jiného zařízení.
- Lze použít Modbus Master sledovat stav a výkon systému, tím, že umožňuje uživateli zobrazit diagnostické informace. To může pomoci rychle identifikovat problémy a provést úpravy systému za účelem zlepšení jeho výkonu.
- Lze použít i Modbus Masters kontrolní bezpečnostní systémy, jako jsou systémy nouzového zastavení. To se provádí pomocí příkazů, které lze odeslat z Modbus Master do podřízených zařízení. Tyto příkazy způsobí, že podřízené zařízení provede specifické akce, jako je zastavení motoru nebo vypnutí ventilu.
- Nakonec lze ke konfiguraci systému použít také Modbus Master. Dá se na ně například zvyknout nastavit parametry systému, jako je rychlost motoru nebo parametry procesu. To lze provést odesláním konfiguračního příkazu do podřízeného zařízení.
Jak funguje Modbus Master a Modbus Slave?
Modbus je populární průmyslový komunikační protokol, který se používá v mnoha typech aplikací průmyslové automatizace. Jedná se o velmi jednoduchý protokol, který umožňuje komunikaci mezi master a jedním nebo více slave.
Protokol Modbus je založen na architektuře Modbus master slave, což znamená, že master má vždy kontrolu nad komunikací. Master může posílat požadavky na slave a slave odpoví požadovanými daty. Master může také posílat příkazy slave a slave odpoví potvrzením nebo chybovou zprávou.
Protokol Modbus je založen na vyžádat odpověď protokol, což znamená, že master odešle požadavek na slave a slave odpoví požadovanými daty. Master může také posílat příkazy slave a slave odpoví potvrzením nebo chybovou zprávou. Slave je také schopen posílat požadavky na master a master odpoví požadovanými daty.
Přehled principu Master Slave
Princip master-slave je důležitým konceptem v oblasti výpočetní techniky a sítí. Stručně řečeno, odkazuje na systém, ve kterém jedno zařízení nebo program přebírá roli hlavního Modbus TCP a ostatní zařízení nebo programy přebírají roli Modbus TCP slave. Hlavní zařízení nebo program je zodpovědný za správu komunikace a zdrojů mezi ostatními zařízeními nebo programy. Otroci jsou obecně zodpovědní za provádění pokynů velitele a také za poskytování dalších zdrojů, které velitel vyžaduje.
- Koncept principu master-slave existuje již od r počátky práce na počítači kdy musely být počítače propojeny, aby mohly sdílet zdroje. Například v počátcích výpočetní techniky mohl být jeden počítač zodpovědný za ukládání dat a druhý počítač za zpracování dat. Princip master-slave umožnil těmto dvěma počítačům komunikovat a sdílet zdroje bez potřeby dalšího hardwaru.
- Dnes se princip vícenásobných masterů Modbus TCP používá v mnoha různých oblastech výpočetní techniky. Například v oblasti distribuovaných výpočtů se systém master-slave používá k rozdělení zpracování a ukládání velkého souboru dat mezi více počítačů. To umožňuje větší škálovatelnost a efektivitu, než kdyby každý počítač musel zpracovávat celý soubor dat sám.
- V oblasti sítí se používá princip Modbus slave/master za účelem zajištění a efektivnější způsob sdílení zdrojů mezi počítači.
- Další uplatnění principu master-slave je v oblasti ukládání dat. Například a pole RAID je úložný systém, který využívá princip master-slave. V poli RAID je více pevných disků propojeno dohromady, takže fungují jako jedno velké úložné zařízení. Hlavní zařízení je zodpovědné za řízení komunikace mezi ostatními zařízeními a za zajištění správného uložení všech dat. Ostatní zařízení fungují jako Modbus slave a jsou zodpovědná za poskytování dodatečné úložné kapacity.
- Nakonec se princip master-slave využívá také v oblastech, jako je např web hosting, kde se za účelem hostování více webových stránek používá více počítačů. V tomto případě je hlavní zařízení odpovědné za řízení komunikace mezi ostatními počítači a za zajištění správného fungování všech webových stránek. Ostatní počítače fungují jako Modbus slave a jsou zodpovědné za poskytování dodatečných zdrojů, které vyžaduje hlavní zařízení.
Charakteristika principu Master-Slave
Hlavní charakteristiky principu master-slave jsou následující:
- V jednom okamžiku je k síti připojen pouze jeden master: Na principu master-slave je k síti připojen vždy pouze jeden master Modbus TCP. Hlavní zařízení je zodpovědné za ovládání všech podřízených zařízení. Veškerý datový provoz je směrován přes master, díky čemuž je komunikace mezi slave zařízeními a masterem efektivní.
- Master může zahájit komunikaci a odesílat požadavky na podřízené jednotky: Hlavní zařízení může podřízeným zařízením odesílat požadavky, jako jsou příkazy, data nebo dotazy. Slave pak budou reagovat na požadavky zaslané masterem. Master má úplnou kontrolu nad komunikací mezi podřízenými a masterem.
- Master může oslovit každého slave samostatně pomocí jeho specifické adresy nebo všechny slave současně pomocí adresy 0: Master může použít specifickou adresu pro komunikaci s konkrétním podřízeným zařízením. Alternativně může master použít adresu 0 pro komunikaci se všemi podřízenými zařízeními současně. To umožňuje masteru ovládat více Modbus slave současně.
- Otroci mohou posílat odpovědi pouze veliteli: Podřízené jednotky mohou odesílat odpovědi pouze na požadavky iniciované masterem. Slave nemohou zahájit komunikaci s masterem nebo s jinými slave. To pomáhá udržovat komunikaci mezi master a slave bezpečnou a efektivní.
- Modbus slave nemohou zahájit komunikaci, buď s masterem nebo s jinými slave: Slave nemůže zahájit komunikaci s masterem nebo s jinými slave. To zajišťuje, že komunikace mezi podřízenými jednotkami a masterem je zabezpečena a nedochází k neoprávněné komunikaci.
O komunikaci Modbus TCP Slave
Komunikace Modbus TCP Slave je způsob komunikace mezi nadřízeným a podřízeným zařízením přes síť TCP/IP. Je to jeden z široce používaných komunikačních protokolů v průmyslové automatizaci. Je to jednoduchý, otevřený a široce používaný komunikační protokol používaný k propojení zařízení v síti.
Je založen na principu Modbus slave/master, kde master zahájí komunikaci a slave reaguje na požadavky mastera. Hlavním zařízením může být řadič, jako je PLC (programovatelný logický řadič), nebo počítač. Podřízeným zařízením může být jakékoli zařízení, které je připojeno k síti, jako je RTU (remote terminal unit), senzor nebo akční člen.
V podřízené komunikaci Modbus TCP posílá hlavní zařízení požadavek podřízenému zařízení. Podřízené zařízení pak na požadavek odpoví požadovanými údaji. Tato data mohou být ve formě registrů nebo hodnot cívky. Data jsou poté odeslána zpět do hlavního zařízení, které je zpracuje a provede příslušnou akci.
Tento protokol se používá v mnoha různých aplikacích, od jednoduchý sběr dat do komplexních řídicích systémů. Je to spolehlivý protokol a snadno se implementuje. Je také velmi nákladově efektivní, protože k provozu vyžaduje minimální hardware a software.
Jednou z výhod tohoto protokolu je schopnost síť více zařízení dohromady, což umožňuje větší míru kontroly a flexibility. To umožňuje uživateli ovládat více zařízení, jako jsou senzory, akční členy a ovladače, z jednoho hlavního zařízení. To snižuje náklady a zjednodušuje celkový systém, protože eliminuje potřebu více řídicích jednotek a zařízení pro sběr dat.
Další výhodou komunikace Modbus TCP Slave je její flexibilita. Jelikož se jedná o otevřený protokol, lze jej přizpůsobit různým aplikacím a různým typům zařízení. To umožňuje větší škálovatelnost a umožňuje přidat do sítě více zařízení podle potřeby.
Je to také a zabezpečený protokol. Používá ověřování a šifrování, díky čemuž je bezpečnější než jiné protokoly. To umožňuje bezpečné spojení mezi nadřízeným a podřízeným zařízením a zajišťuje, že přenášená data nebudou ohrožena.
Často kladené otázky (FAQ)
Q1. Je Modbus A TCP nebo UDP?
Ans. Modbus je protokol TCP. Modbus je sériový komunikační protokol, který vyvinula společnost Modicon v roce 1979 pro použití s jejími programovatelnými logickými automaty (PLC). Jedná se de facto o standardní, skutečně otevřený a nejrozšířenější síťový protokol v prostředí průmyslové výroby.
Q2. Je Modbus TCP stejný jako TCP IP?
Ans.Ne, Modbus TCP není totéž jako TCP/IP. Modbus TCP je protokol vyšší úrovně postavený nad TCP/IP, zatímco TCP/IP je protokol nižší úrovně. Modbus TCP se používá k usnadnění komunikace mezi zařízeními s protokolem Modbus, zatímco TCP/IP se používá k usnadnění komunikace mezi všemi typy zařízení.
Q3. Jaký typ protokolu je Modbus?
Ans. Modbus je sériový komunikační protokol. Jedná se o otevřený protokol, což znamená, že specifikace jsou volně dostupné a může je implementovat kdokoli. Modbus je vhodný pro aplikace, které vyžadují architekturu master-slave nebo klient-server. Modbus je protokol žádost/odpověď a používá architekturu master/slave.
Q4. Co je Modbus TCP vs Ethernet?
Ans. Modbus TCP je komunikační protokol používaný k navázání komunikace mezi zařízeními Modbus v síti Ethernet. Je založen na tradičním protokolu Modbus a používá se pro aplikace průmyslové automatizace.
Ethernet IP je síťový protokol založený na Common Industrial Protocol (CIP) přes Ethernet. Je navržen tak, aby poskytoval průmyslovou síť na bázi Ethernetu pro řídicí systémy. Používá se pro ovládání, konfiguraci a výměnu dat mezi síťovými zařízeními.
Q5. Kde se používá Modbus TCP?
Ans. Modbus TCP se používá v různých průmyslových odvětvích, včetně automatizace budov, výroby, energetického a vodního hospodářství a dopravy. Slouží k propojení zařízení a strojů, aby mezi nimi byla umožněna komunikace a výměna dat.
Doporučeno:
- Illustrator vs CorelDRAW: Podrobné srovnání
- Nejlepší nastavení ekvalizéru Spotify pro Airpods
- Proč se služba MSN otevírá automaticky?
- Jak anotovat text
Celkově, Modbus Slave/Master Communications je spolehlivý, cenově výhodný a bezpečný komunikační protokol používaný v průmyslové automatizaci. Snadno se implementuje a umožňuje propojení více zařízení do sítě, takže je ideální volbou pro aplikace, které vyžadují vysoký stupeň kontroly a flexibility. Je to také bezpečný protokol, takže je skvělou volbou pro aplikace, které vyžadují zabezpečení dat.
Elon je technický spisovatel na TechCult. Píše návody už asi 6 let a pokryl mnoho témat. Rád se zabývá tématy souvisejícími s Windows, Androidem a nejnovějšími triky a tipy.