Modbus Slave põhimõtte täielik juhend – TechCult
Miscellanea / / April 06, 2023
Modbusi alam/master on jadasideprotokoll, mida kasutatakse laialdaselt tööstusautomaatika- ja juhtimissüsteemides. See on Modiconi poolt 1979. aastal välja töötatud avatud standard, mida kasutatakse elektrooniliste seadmete vahelise side loomiseks jadaandmeside kaudu. See on tänapäeval üks populaarsemaid protokolle, mida tööstuses kasutatakse ja paljud tootjad pakuvad Modbusi toega seadmeid. Kui soovite rohkem teada saada Modbusi alamülema kontseptsiooni kohta, aitab see Modbus TCP mitme ülemseadme juhend teid palju.
Sisukord
- Modbus Slave põhimõtte täielik juhend
- Mis on Modbus Slave?
- Mis on Modbus Master?
- Kuidas Modbus Master ja Modbus Slave töötavad?
- Ülevaade ülemorja põhimõttest
- Master-Slave põhimõtte omadused
- Teave Modbus TCP Slave Communicationsi kohta
Modbus Slave põhimõtte täielik juhend
Siin saate üksikasjalikult teada kõike Modbusi orjapõhimõtte kohta.
Mis on Modbus Slave?
- Modbusi ülem ori tähendab, et üks seade (ülemseade) alustab sidet ühe või mitme teise seadmega (alluvate seadmetega). Ülemseade algatab päringu ja alamseadmed vastavad nõutud andmetega. Seejärel kontrollib ülem iga alam vastust ja kui see on kehtiv, võetakse andmed vastu.
- A Modbusi ori on seade, mis on ühendatud Modbusi ülemseadmega. See võib olla andur, täiturmehhanism, PLC või mis tahes muu seade, mida saab ühendada Modbusi võrku. Alamseadet saab konfigureerida ülemseadmelt päringuid vastu võtma ja nõutud andmetega vastama. Ori vastutab ka päringu töötlemise ja vastava vastuse saatmise eest.
- Modbusi kasutamiseks tuleb igale seadmele anda an aadress. Aadress määratakse seadmele, kui see on võrku ühendatud. Seda aadressi kasutatakse seadme tuvastamiseks ülemseadmele, et ülem saaks saata päringuid õigele seadmele.
- The Modbusi protokoll saab kasutada andmete lugemiseks ja kirjutamiseks mitmesugustest seadmetest, sealhulgas anduritest, täiturmehhanismidest ja programmeeritavatest loogikakontrolleritest (PLC). See muudab selle ideaalseks valikuks kasutamiseks tööstusautomaatika- ja juhtimissüsteemides.
- Modbusi TCP alamseadmeid on lihtne konfigureerida ja kasutada ning need pakuvad usaldusväärset ja tõhusat viisi erinevate seadmetega suhtlemiseks. Need on ka kulutõhusad, kuna nõuavad keerukat võrguinfrastruktuuri. Sellisena on nad an tänapäevaste tööstuslike juhtimissüsteemide oluline osa ja neid kasutatakse paljudes tööstusharudes üle kogu maailma.
Mis on Modbus Master?
- Modbus Master on seade või arvutirakendus, mis algatab andmeedastuspäringuid Modbusi võrgus alluvatele seadmetele käskude andmisega. Modbus Master on esmane andmeallikas, mis algatab päringu ja võtab vastu alamseadmelt vastuseid. Modbus TCP Master võib olla kas arvutirakendus või füüsiline seade, näiteks PLC (programmeeritav loogikakontroller) või RTU (kaugterminali seade).
- Modbus Masterit saab kasutada lugeda või kirjutada andmeid alamseadmesse, samuti väljastada käske konkreetsete funktsioonide täitmiseks. Näiteks Modbus Masterit saab kasutada temperatuurianduri andmete lugemiseks või kirjutamiseks või mootorile sisse- või väljalülitamiskäsu andmiseks. Modbus Masterit saab kasutada ka alamseadmete, näiteks temperatuuriandurite rühma andmetele juurdepääsuks. Seda nimetatakse levitaotluseks, mis võimaldab Modbus Masteril küsida teavet korraga mitmelt alamseadmelt.
- Modbus TCP Mastersi saab kasutada mitmesuguste seadmete juhtimiseks. Lisaks mootorite juhtimisele võivad need olla kasutatakse ventiilide, lülitite ja muud tüüpi seadmete juhtimiseks. Modbus Masterit saab kasutada ka andmevoo juhtimiseks mitme seadme, näiteks PLC ja temperatuurianduri vahel. Lisaks saab Modbus Masterit kasutada mootori või muu seadme kiiruse juhtimiseks.
- Modbus Masterit saab kasutada jälgida süsteemi tervist ja toimivust, võimaldades kasutajal vaadata diagnostikateavet. See võib aidata probleeme kiiresti tuvastada ja süsteemi jõudluse parandamiseks kohandada.
- Kasutada saab ka Modbus Mastersi ohutussüsteemide juhtimine, nagu hädaseiskamissüsteemid. Seda tehakse käskude abil, mida saab Modbus Masterilt alamseadmetele saata. Need käsud panevad alamseadme tegema konkreetseid toiminguid, nagu näiteks mootori seiskamine või ventiili väljalülitamine.
- Lõpuks saab Modbus Mastersi kasutada ka süsteemi konfigureerimiseks. Näiteks saab nendega harjuda määrata süsteemi parameetrid, näiteks mootori kiirus või protsessi parameetrid. Seda saab teha konfiguratsioonikäsu saatmisega alamseadmele.
Kuidas Modbus Master ja Modbus Slave töötavad?
Modbus on populaarne tööstuslik sideprotokoll, mida kasutatakse paljudes tööstusautomaatika rakendustes. See on väga lihtne protokoll, mis võimaldab suhelda ülemseadme ja ühe või mitme alluva vahel.
Modbus-protokoll põhineb Modbusi ülem-alluv-arhitektuuril, mis tähendab, et ülemseade kontrollib alati sidet. Ülemseade saab saata päringuid alamseadmele ja alamseade vastab nõutud andmetega. Ülemseade võib saata ka alamseadmele käske ja alamseade vastab kinnituse või veateate abil.
Modbusi protokoll põhineb päring-vastus protokoll, mis tähendab, et ülem saadab päringu alamseadmele ja alam vastab nõutud andmetega. Ülemseade võib saata ka alamseadmele käske ja alamseade vastab kinnituse või veateate abil. Samuti on alamseade võimeline saatma päringuid ülemseadmele ja ülem vastab nõutud andmetega.
Ülevaade ülemorja põhimõttest
Ülem-alluv põhimõte on andmetöötluses ja võrgunduses oluline kontseptsioon. Lühidalt öeldes viitab see süsteemile, milles üks seade või programm täidab Modbusi TCP ülemseadme rolli ja teised seadmed või programmid võtavad Modbusi TCP alamseadme rolli. Põhiseade või programm vastutab teiste seadmete või programmide vahelise suhtluse ja ressursside haldamise eest. Orjad vastutavad üldiselt nii kapten juhiste täitmise kui ka täiendavate ressursside pakkumise eest, mida ülem vajab.
- Ülem-alluv põhimõtte kontseptsioon on olnud kasutusel alates aastast arvutitöö algusaegadel kui arvutid tuli ressursside jagamiseks omavahel ühendada. Näiteks arvuti kasutamise algusaegadel võib üks arvuti vastutada andmete salvestamise ja teine arvuti andmete töötlemise eest. Ülem-alluv põhimõte võimaldas neil kahel arvutil suhelda ja ressursse jagada, ilma et oleks vaja täiendavat riistvara.
- Tänapäeval kasutatakse Modbus TCP mitme ülemseadme põhimõtet paljudes erinevates andmetöötlusvaldkondades. Näiteks hajutatud andmetöötluse valdkonnas kasutatakse suure andmekogumi töötlemise ja salvestamise jagamiseks mitme arvuti vahel ülem-alluv-süsteemi. See võimaldab suuremat mastaapsust ja tõhusust kui siis, kui iga arvuti peaks kogu andmekogumit iseseisvalt töötlema.
- Võrgustiku valdkonnas kasutatakse Modbusi alam/ülema põhimõtet, et pakkuda a tõhusam viis ressursside jagamiseks arvutite vahel.
- Teine ülem-alluv põhimõtte rakendusala on andmete salvestamise valdkonnas. Näiteks a RAID massiiv on salvestussüsteem, mis kasutab ülem-alluv põhimõtet. RAID-massiivis on mitu kõvaketast omavahel ühendatud, nii et need toimivad ühe suure salvestusseadmena. Põhiseade vastutab teiste seadmete vahelise side haldamise ja kõigi andmete korrektse salvestamise eest. Teised seadmed toimivad Modbusi alamseadmetena ja vastutavad täiendava salvestusmahu tagamise eest.
- Lõpuks kasutatakse master-slave põhimõtet ka sellistes valdkondades nagu veebimajutus, kus mitme veebisaidi majutamiseks kasutatakse mitut arvutit. Sel juhul vastutab juhtseade teiste arvutite vahelise suhtluse haldamise ja kõigi veebisaitide korrektse töötamise eest. Teised arvutid toimivad Modbusi alamseadmetena ja vastutavad peaseadme jaoks vajalike lisaressursside pakkumise eest.
Master-Slave põhimõtte omadused
Ülem-alluv põhimõtte peamised omadused on järgmised:
- Korraga on võrku ühendatud ainult üks juht: Ülem-alluv põhimõttel on korraga võrku ühendatud ainult üks Modbus TCP ülem. Ülemseade vastutab kõigi alluvate seadmete juhtimise eest. Kogu andmeliiklus suunatakse läbi ülemseadme, mis muudab side alamseadmete ja ülemseadme vahel tõhusaks.
- Ülem saab algatada side ja saata päringuid alamseadmetele: ülemseade saab saata alamseadmetele päringuid, näiteks käske, andmeid või päringuid. Seejärel vastavad alamseadmed ülema saadetud päringutele. Master omab täielikku kontrolli alluvate ja ülemseadme vahelise side üle.
- Ülemseade saab adresseerida iga alam eraldi, kasutades selle konkreetset aadressi või kõiki alamseadmeid korraga, kasutades aadressi 0: Ülemseade saab kasutada kindlat aadressi teatud alamseadmega suhtlemiseks. Teise võimalusena võib ülemseade kasutada aadressi 0, et suhelda samaaegselt kõigi alamseadmetega. See võimaldab ülemal juhtida mitut Modbusi alamseadet korraga.
- Orjad saavad vastuseid saata ainult ülemale: alamseadmed saavad saata vastuseid ainult ülemseadme algatatud päringutele. Alamseadmed ei saa algatada sidet peremehe ega teiste alamseadmetega. See aitab hoida side ülem- ja alamseadmete vahel turvalisena ja tõhusana.
- Modbusi alamseadmed ei saa sidet algatada, kas peremehe või teiste alamseadmetega: alamseadmed ei saa alustada sidet peremehe ega teiste alamseadmetega. See tagab, et side alamseadmete ja ülemseadme vahel hoitakse turvaliselt ja volitamata sidet ei toimu.
Teave Modbus TCP Slave Communicationsi kohta
Modbus TCP Slave Communications on sidemeetod ülem- ja alamseadme vahel TCP/IP-võrgu kaudu. See on üks tööstusautomaatikas laialdaselt kasutatavaid sideprotokolle. See on lihtne, avatud ja laialdaselt kasutatav sideprotokoll, mida kasutatakse seadmete ühendamiseks võrgus.
See põhineb Modbusi alam/ülema põhimõttel, kus ülem alustab sidet ja alam vastab ülema päringutele. Peaseade võib olla kontroller, näiteks PLC (programmeeritav loogikakontroller) või arvuti. Alamseade võib olla mis tahes seade, mis on võrku ühendatud, näiteks RTU (kaugterminalseade), andur või täiturmehhanism.
Modbusi TCP alamside puhul saadab ülemseade alamseadmele päringu. Seejärel vastab alamseade päringule vajalike andmetega. Need andmed võivad olla registrite või mähiste väärtuste kujul. Seejärel saadetakse andmed tagasi põhiseadmesse, mis töötleb andmeid ja võtab vajalikud toimingud.
Seda protokolli kasutatakse paljudes erinevates rakendustes, alates lihtne andmete hankimine keerukatele juhtimissüsteemidele. See on usaldusväärne protokoll ja seda on lihtne rakendada. See on ka väga kuluefektiivne, kuna selle tööks on vaja minimaalselt riist- ja tarkvara.
Üks selle protokolli eeliseid on võimalus võrku mitu seadet koos, mis võimaldab suuremat kontrolli ja paindlikkust. See võimaldab kasutajal juhtida mitut seadet, näiteks andureid, täiturmehhanisme ja kontrollereid, ühest peaseadmest. See vähendab kulusid ja lihtsustab üldist süsteemi, kuna kaob vajadus mitme kontrolleri ja andmehõiveseadme järele.
Veel üks Modbus TCP Slave Communicationsi eelis on see paindlikkus. Kuna tegemist on avatud protokolliga, saab seda kohandada erinevatele rakendustele ja erinevat tüüpi seadmetele. See võimaldab suuremat skaleeritavust, võimaldades vajadusel võrku lisada rohkem seadmeid.
See on ka a turvaline protokoll. See kasutab autentimist ja krüptimist, muutes selle teistest protokollidest turvalisemaks. See võimaldab turvalist ühendust ülem- ja alamseadmete vahel, tagades, et edastatavaid andmeid ei kahjustata.
Korduma kippuvad küsimused (KKK)
Q1. Kas Modbus on TCP või UDP?
Ans. Modbus on TCP-protokoll. Modbus on jadasideprotokoll, mille Modicon töötas 1979. aastal välja programmeeritavate loogikakontrolleritega (PLC) kasutamiseks. See on de facto standard, tõeliselt avatud ja tööstuslikus tootmiskeskkonnas kõige laialdasemalt kasutatav võrguprotokoll.
Q2. Kas Modbus TCP on sama mis TCP IP?
Ans.Ei, Modbus TCP ei ole sama mis TCP/IP. Modbus TCP on kõrgema taseme protokoll, mis on üles ehitatud TCP/IP-le, samas kui TCP/IP on madalama taseme protokoll. Modbus TCP-d kasutatakse Modbus-protokolliga seadmetevahelise suhtluse hõlbustamiseks, samas kui TCP/IP-d kasutatakse igat tüüpi seadmete vahelise suhtluse hõlbustamiseks.
Q3. Mis tüüpi protokoll on Modbus?
Ans. Modbus on jadasideprotokoll. See on avatud protokoll, mis tähendab, et spetsifikatsioonid on vabalt kättesaadavad ja igaüks saab neid rakendada. Modbus sobib hästi rakendustele, mis nõuavad ülem-alluv või klient-server arhitektuuri. Modbus on päringu/vastuse protokoll ja kasutab ülem-aluv arhitektuuri.
Q4. Mis on Modbus TCP vs Ethernet?
Ans. Modbus TCP on sideprotokoll, mida kasutatakse Etherneti võrgus Modbusi seadmete vahelise side loomiseks. See põhineb traditsioonilisel Modbusi protokollil ja seda kasutatakse tööstuslike automatiseerimisrakenduste jaoks.
Etherneti IP on võrguprotokoll, mis põhineb Etherneti kaudu ühisel tööstusprotokollil (CIP). See on loodud juhtsüsteemide tööstusliku kvaliteediga Etherneti-põhise võrgu pakkumiseks. Seda kasutatakse juhtimiseks, konfigureerimiseks ja andmevahetuseks võrku ühendatud seadmete vahel.
K5. Kus kasutatakse Modbus TCP-d?
Ans. Modbus TCP-d kasutatakse erinevates tööstusharudes, sealhulgas hooneautomaatika, tootmine, elektri- ja veemajandus ning transport. Seda kasutatakse seadmete ja masinate ühendamiseks, et võimaldada nende vahel sidet ja andmevahetust.
Soovitatav:
- Illustrator vs CorelDRAW: üksikasjalik võrdlus
- Parimad Spotify ekvalaiseri seaded Airpodide jaoks
- Miks MSN avaneb automaatselt?
- Kuidas tekstile märkusi teha
Üldiselt Modbusi ori/Master Communications on usaldusväärne, kuluefektiivne ja turvaline sideprotokoll, mida kasutatakse tööstusautomaatikas. Seda on lihtne rakendada ja see võimaldab mitme seadme võrku ühendada, muutes selle ideaalseks valikuks rakenduste jaoks, mis nõuavad suurt juhtimist ja paindlikkust. See on ka turvaline protokoll, mistõttu on see suurepärane valik andmeturvet nõudvate rakenduste jaoks.
Elon on TechCulti tehnikakirjanik. Ta on kirjutanud juhendeid umbes 6 aastat ja käsitlenud paljusid teemasid. Talle meeldib käsitleda Windowsi, Androidiga seotud teemasid ning uusimaid nippe ja näpunäiteid.