Täydellinen opas Modbus Slave -periaatteeseen — TechCult
Sekalaista / / April 06, 2023
Modbus slave/master on sarjaliikenneprotokolla, jota käytetään laajasti teollisuuden automaatio- ja ohjausjärjestelmissä. Se on Modiconin vuonna 1979 kehittämä avoin standardi, jota käytetään viestinnän luomiseen elektronisten laitteiden välillä sarjadatayhteyden kautta. Se on yksi alan suosituimmista nykyisistä protokollista, ja monet valmistajat tarjoavat Modbus-yhteensopivia laitteita. Jos haluat oppia lisää Modbus-orjaisäntäkonseptista, tämä Modbus TCP -moniisäntälaitteiden opas auttaa sinua paljon.
![Täydellinen opas Modbus Slave -periaatteeseen](/f/0ad631de9353016b584153be48206f7b.png)
Sisällysluettelo
- Täydellinen opas Modbus Slave -periaatteeseen
- Mikä on Modbus Slave?
- Mikä on Modbus Master?
- Kuinka Modbus Master ja Modbus Slave toimivat?
- Yleiskatsaus Master Slave -periaatteeseen
- Master-Slave -periaatteen ominaisuudet
- Tietoja Modbus TCP Slave Communicationsista
Täydellinen opas Modbus Slave -periaatteeseen
Täällä opit tuntemaan kaiken Modbus-orjaperiaatteesta yksityiskohtaisesti.
Mikä on Modbus Slave?
- Modbus master slave tarkoittaa, että yksi laite (isäntälaite) aloittaa tiedonsiirron yhden tai useamman muun laitteen (orjalaitteen) kanssa. Isäntä käynnistää pyynnön, ja orjat vastaavat pyydetyillä tiedoilla. Sen jälkeen isäntä tarkistaa kunkin orjan vastauksen, ja jos se on kelvollinen, tiedot hyväksytään.
- A Modbus orja on laite, joka on kytketty Modbus-isäntälaitteeseen. Se voi olla anturi, toimilaite, PLC tai mikä tahansa muu laite, joka voidaan liittää Modbus-verkkoon. Orja voidaan konfiguroida vastaanottamaan pyyntöjä isännältä ja vastaamaan pyydetyillä tiedoilla. Orja on myös vastuussa pyynnön käsittelystä ja asianmukaisen vastauksen lähettämisestä.
- Modbusin käyttämiseksi jokaiselle laitteelle on annettava an osoite. Osoite määritetään laitteelle, kun se on yhdistetty verkkoon. Tätä osoitetta käytetään laitteen tunnistamiseen isäntälaitteelle, jotta isäntä voi lähettää pyyntöjä oikealle laitteelle.
- The Modbus-protokolla voidaan käyttää tietojen lukemiseen ja kirjoittamiseen useista laitteista, mukaan lukien anturit, toimilaitteet ja ohjelmoitavat logiikkaohjaimet (PLC). Tämä tekee siitä ihanteellisen valinnan käytettäväksi teollisuusautomaatio- ja ohjausjärjestelmissä.
- Modbus TCP -orjat ovat helppoja konfiguroida ja käyttää, ja ne tarjoavat luotettavan ja tehokkaan tavan kommunikoida useiden eri laitteiden kanssa. Ne ovat myös kustannustehokkaita, koska ne vaativat monimutkaista verkkoinfrastruktuuria. Sellaisenaan ne ovat tärkeä osa nykyaikaisia teollisuuden ohjausjärjestelmiä ja niitä käytetään monilla teollisuudenaloilla kaikkialla maailmassa.
Mikä on Modbus Master?
- Modbus Master on laite tai tietokonesovellus, joka käynnistää tiedonsiirtopyynnöt Modbus-verkossa antamalla komentoja orjalaitteille. Modbus-isäntä on ensisijainen tietolähde, joka aloittaa pyynnön ja vastaanottaa vastauksia orjalaitteelta. Modbus TCP Master voi olla joko tietokonesovellus tai fyysinen laite, kuten PLC (ohjelmoitava logiikkaohjain) tai RTU (etäpääteyksikkö).
- Modbus Masteria voidaan käyttää lukea tai kirjoittaa tietoja orjalaitteeseen, sekä antaa komentoja tiettyjen toimintojen suorittamiseksi. Esimerkiksi Modbus Masteria voidaan käyttää lukemaan tai kirjoittamaan tietoja lämpötila-anturista tai antamaan moottorille käsky käynnistää tai sammuttaa se. Modbus Masteria voidaan käyttää myös tietojen saamiseksi joukosta orjalaitteita, kuten ryhmä lämpötila-antureita. Tätä kutsutaan yleislähetyspyynnöksi, jonka avulla Modbus Master voi pyytää tietoja useilta orjilta kerralla.
- Modbus TCP Masters -laitteita voidaan käyttää useiden laitteiden ohjaamiseen. Moottoreiden ohjauksen lisäksi ne voivat olla käytetään venttiilien, kytkimien ja muun tyyppisten laitteiden ohjaamiseen. Modbus Masteria voidaan käyttää myös useiden laitteiden, kuten PLC: n ja lämpötila-anturin, välisen datavirran ohjaamiseen. Lisäksi Modbus Masterilla voidaan ohjata moottorin tai muun laitteen nopeutta.
- Modbus Masteria voidaan käyttää valvoa järjestelmän kuntoa ja suorituskykyä, sallimalla käyttäjän tarkastella diagnostiikkatietoja. Tämä voi auttaa tunnistamaan nopeasti ongelmat ja tekemään säätöjä järjestelmään sen suorituskyvyn parantamiseksi.
- Modbus-mastereihin voidaan myös käyttää ohjata turvajärjestelmiä, kuten hätäpysäytysjärjestelmät. Tämä tehdään käyttämällä komentoja, jotka voidaan lähettää Modbus Master -laitteesta orjalaitteisiin. Nämä komennot saavat orjalaitteen suorittamaan tiettyjä toimia, kuten pysäyttämään moottorin tai sulkemaan venttiilin.
- Lopuksi Modbus Masters -ohjelmia voidaan käyttää myös järjestelmän konfigurointiin. Niihin voi esimerkiksi tottua asettaa järjestelmän parametrit, kuten moottorin nopeus tai prosessin parametrit. Tämä voidaan tehdä lähettämällä konfigurointikomento orjalaitteelle.
Kuinka Modbus Master ja Modbus Slave toimivat?
Modbus on suosittu teollinen viestintäprotokolla, jota käytetään monenlaisissa teollisuusautomaatiosovelluksia. Se on hyvin yksinkertainen protokolla, joka mahdollistaa viestinnän isäntälaitteen ja yhden tai useamman orjan välillä.
Modbus-protokolla perustuu Modbus-master-slave-arkkitehtuuriin, mikä tarkoittaa, että isäntä hallitsee aina tiedonsiirtoa. Isäntä voi lähettää pyyntöjä orjalle, ja orja vastaa pyydetyillä tiedoilla. Isäntä voi myös lähettää komentoja orjalle, ja orja vastaa vahvistuksella tai virheilmoituksella.
Modbus-protokolla perustuu pyyntö-vastaus protokolla, mikä tarkoittaa, että isäntä lähettää pyynnön orjalle ja orja vastaa pyydetyllä tiedolla. Isäntä voi myös lähettää komentoja orjalle, ja orja vastaa vahvistuksella tai virheilmoituksella. Orja voi myös lähettää pyyntöjä isännälle ja isäntä vastaa pyydetyillä tiedoilla.
Yleiskatsaus Master Slave -periaatteeseen
Isäntä-orja -periaate on tärkeä käsite laskennassa ja verkotuksessa. Lyhyesti sanottuna se viittaa järjestelmään, jossa yksi laite tai ohjelma ottaa Modbus TCP -isäntälaitteen roolin ja muut laitteet tai ohjelmat ottavat Modbus TCP -orjan roolin. Päälaite tai -ohjelma on vastuussa muiden laitteiden tai ohjelmien välisen viestinnän ja resurssien hallinnasta. Orjat ovat yleensä vastuussa isäntäkoneen ohjeiden toteuttamisesta sekä isännän tarvitsemien lisäresurssien tarjoamisesta.
- Isäntä-orja -periaatteen käsite on ollut olemassa vuodesta lähtien laskennan alkuaikoina kun tietokoneet oli linkitettävä toisiinsa resurssien jakamiseksi. Esimerkiksi tietojenkäsittelyn alkuaikoina yksi tietokone saattaa olla vastuussa tietojen tallentamisesta ja toinen tietokone saattaa olla vastuussa tietojen käsittelystä. Isäntä-orja -periaate mahdollisti näiden kahden tietokoneen vuorovaikutuksen ja resurssien jakamisen ilman lisälaitteiston tarvetta.
- Nykyään Modbus TCP: n useiden isäntälaitteiden periaatetta käytetään monilla eri laskenta-alueilla. Esimerkiksi hajautetun laskennan alalla isäntä-orja-järjestelmää käytetään jakamaan suuren tietojoukon käsittely ja tallennus useiden tietokoneiden kesken. Tämä mahdollistaa paremman skaalautuvuuden ja tehokkuuden kuin jos jokaisen tietokoneen olisi käsiteltävä koko tietojoukko yksinään.
- Verkon alalla käytetään Modbus-slave/master-periaatetta, jotta voidaan tarjota a tehokkaampi tapa jakaa resursseja tietokoneiden välillä.
- Toinen isäntä-orja-periaatteen sovellus on tiedon tallennusala. Esimerkiksi a RAID-ryhmä on tallennusjärjestelmä, joka käyttää master-slave -periaatetta. RAID-ryhmässä useita kiintolevyjä on linkitetty yhteen, jotta ne toimivat yhtenä suurena tallennuslaitteena. Päälaite on vastuussa muiden laitteiden välisen viestinnän hallinnasta ja sen varmistamisesta, että kaikki tiedot on tallennettu oikein. Muut laitteet toimivat Modbus-orjina ja vastaavat lisätallennuskapasiteetista.
- Lopuksi isäntä-orja -periaatetta käytetään myös sellaisilla aloilla, kuten sivujen ylläpito, jossa käytetään useita tietokoneita useiden verkkosivustojen isännöimiseen. Tässä tapauksessa päälaite on vastuussa muiden tietokoneiden välisen viestinnän hallinnasta ja sen varmistamisesta, että kaikki verkkosivustot toimivat oikein. Muut tietokoneet toimivat Modbus-orjina ja ovat vastuussa isäntälaitteen tarvitsemien lisäresurssien tarjoamisesta.
![isäntäorjan periaate. Modbus TCP useat isännät](/f/a96207d0c7f202d31648cae2e1d88660.png)
Master-Slave -periaatteen ominaisuudet
Isäntä-orja -periaatteen pääominaisuudet ovat seuraavat:
- Vain yksi isäntä on kytkettynä verkkoon kerrallaan: Master-slave-periaatteella vain yksi Modbus TCP-isäntä on kytkettynä verkkoon kerrallaan. Päälaite on vastuussa kaikkien orjalaitteiden ohjaamisesta. Kaikki dataliikenne reititetään isäntälaitteen kautta, mikä tekee kommunikaatiosta orjalaitteiden ja isäntälaitteen välillä tehokkaaksi.
- Isäntä voi aloittaa tiedonsiirron ja lähettää pyyntöjä orjille: Päälaite voi lähettää pyyntöjä orjille, kuten komentoja, tietoja tai kyselyitä. Orjat vastaavat sitten isännän lähettämiin pyyntöihin. Isäntä hallitsee täysin orjien ja isäntälaitteen välistä viestintää.
- Isäntä voi osoittaa jokaiselle orjalle erikseen käyttämällä sen tiettyä osoitetta tai kaikki orjat samanaikaisesti käyttämällä osoitetta 0: Isäntälaite voi käyttää tiettyä osoitetta kommunikoidakseen tietyn orjalaitteen kanssa. Vaihtoehtoisesti isäntä voi käyttää osoitetta 0 kommunikoidakseen kaikkien orjalaitteiden kanssa samanaikaisesti. Tämän ansiosta isäntä voi ohjata useita Modbus-orjia samanaikaisesti.
- Orjat voivat lähettää vastauksia vain isännälle: Orjat voivat lähettää vastauksia vain isäntäkoneen käynnistämiin pyyntöihin. Orjat eivät voi aloittaa tiedonsiirtoa isäntälaitteen tai muiden orjien kanssa. Tämä auttaa pitämään tiedonsiirron isäntä- ja orjalaitteiden välillä turvallisena ja tehokkaana.
- Modbus-orjat eivät voi aloittaa tiedonsiirtoa, joko isäntälaitteen tai muiden orjien kanssa: Orjat eivät voi aloittaa tiedonsiirtoa isäntälaitteen tai muiden orjien kanssa. Tämä varmistaa, että orjien ja isäntälaitteen välinen tiedonsiirto on suojattu eikä luvatonta tiedonsiirtoa tapahdu.
Tietoja Modbus TCP Slave Communicationsista
Modbus TCP Slave Communications on viestintämenetelmä isäntä- ja orjalaitteen välillä TCP/IP-verkon kautta. Se on yksi teollisuusautomaatiossa laajalti käytetyistä viestintäprotokollista. Se on yksinkertainen, avoin ja laajalti käytetty viestintäprotokolla, jota käytetään laitteiden yhdistämiseen verkossa.
Se perustuu Modbus-orja/isäntäperiaatteeseen, jossa isäntä aloittaa tiedonsiirron ja orja vastaa isännän pyyntöihin. Päälaite voi olla ohjain, kuten PLC (ohjelmoitava logiikkaohjain) tai tietokone. Orjalaite voi olla mikä tahansa verkkoon kytketty laite, kuten RTU (remote terminal unit), anturi tai toimilaite.
Modbus TCP -orjaviestinnässä isäntälaite lähettää pyynnön orjalaitteelle. Sitten orjalaite vastaa pyyntöön vaadituilla tiedoilla. Nämä tiedot voivat olla rekisterien tai kelaarvojen muodossa. Tiedot lähetetään sitten takaisin päälaitteeseen, joka käsittelee tiedot ja ryhtyy tarvittaviin toimiin.
Tätä protokollaa käytetään monissa eri sovelluksissa, alkaen yksinkertainen tiedonkeruu monimutkaisiin ohjausjärjestelmiin. Se on luotettava protokolla ja helppo ottaa käyttöön. Se on myös erittäin kustannustehokas, koska se vaatii vähän laitteistoa ja ohjelmistoa toimiakseen.
Yksi tämän protokollan eduista on kyky verkota useita laitteita yhteen, mikä mahdollistaa suuremman hallinnan ja joustavuuden. Tämän ansiosta käyttäjä voi ohjata useita laitteita, kuten antureita, toimilaitteita ja ohjaimia, yhdestä päälaitteesta. Tämä vähentää kustannuksia ja yksinkertaistaa koko järjestelmää, koska se eliminoi useiden ohjaimien ja tiedonkeruulaitteiden tarpeen.
Toinen Modbus TCP Slave Communicationsin etu on sen joustavuus. Koska se on avoin protokolla, se voidaan mukauttaa erilaisiin sovelluksiin ja erityyppisiin laitteisiin. Tämä mahdollistaa suuremman skaalautuvuuden, mikä mahdollistaa useampien laitteiden lisäämisen verkkoon tarpeen mukaan.
Se on myös a suojattu protokolla. Se käyttää todennusta ja salausta, mikä tekee siitä turvallisemman kuin muut protokollat. Tämä mahdollistaa turvallisen yhteyden isäntä- ja orjalaitteiden välillä varmistaen, että siirrettävät tiedot eivät vaarannu.
Usein kysytyt kysymykset (FAQ)
Q1. Onko Modbus TCP vai UDP?
Ans. Modbus on TCP-protokolla. Modbus on sarjaliikenneprotokolla, jonka Modicon kehitti vuonna 1979 käytettäväksi ohjelmoitavien logiikkaohjaimien (PLC) kanssa. Se on de facto standardi, todella avoin ja laajimmin käytetty verkkoprotokolla teollisessa valmistusympäristössä.
Q2. Onko Modbus TCP sama kuin TCP IP?
Ans.Ei, Modbus TCP ei ole sama kuin TCP/IP. Modbus TCP on korkeamman tason protokolla, joka on rakennettu TCP/IP: n päälle, kun taas TCP/IP on alemman tason protokolla. Modbus TCP: tä käytetään helpottamaan tiedonsiirtoa laitteiden välillä Modbus-protokollalla, kun taas TCP/IP: tä käytetään helpottamaan tiedonsiirtoa kaikentyyppisten laitteiden välillä.
Q3. Minkä tyyppinen protokolla Modbus on?
Ans. Modbus on sarjaliikenneprotokolla. Se on avoin protokolla, mikä tarkoittaa, että määritykset ovat vapaasti saatavilla ja kuka tahansa voi ottaa ne käyttöön. Modbus sopii hyvin sovelluksiin, jotka vaativat master-slave- tai asiakas-palvelin-arkkitehtuuria. Modbus on pyyntö/vastausprotokolla ja käyttää master/slave-arkkitehtuuria.
Q4. Mikä on Modbus TCP vs Ethernet?
Ans. Modbus TCP on tiedonsiirtoprotokolla, jota käytetään yhteyden muodostamiseen Modbus-laitteiden välillä Ethernet-verkossa. Se perustuu perinteiseen Modbus-protokollaan ja sitä käytetään teollisuusautomaatiosovelluksia varten.
Ethernet IP on verkkoprotokolla, joka perustuu Common Industrial Protocol (CIP) Ethernetin kautta. Se on suunniteltu tarjoamaan teollisuustason Ethernet-pohjainen verkko ohjausjärjestelmille. Sitä käytetään ohjaukseen, konfigurointiin ja tiedonvaihtoon verkkoon kytkettyjen laitteiden välillä.
Q5. Missä Modbus TCP: tä käytetään?
Ans. Modbus TCP: tä käytetään useilla aloilla, mukaan lukien rakennusautomaatio, valmistus, sähkö- ja vesihuolto sekä kuljetus. Sitä käytetään yhdistämään laitteita ja koneita niiden välisen viestinnän ja tiedonvaihdon mahdollistamiseksi.
Suositus:
- Illustrator vs CorelDRAW: Yksityiskohtainen vertailu
- Parhaat Spotifyn taajuuskorjaimen asetukset Airpodille
- Miksi MSN avautuu automaattisesti?
- Kuinka merkitä tekstiä
Yleensä ottaen, Modbus Slave/Master Communications on luotettava, kustannustehokas ja turvallinen viestintäprotokolla, jota käytetään teollisuusautomaatiossa. Se on helppo ottaa käyttöön ja mahdollistaa useiden laitteiden verkottamisen, joten se on ihanteellinen valinta sovelluksiin, jotka vaativat suurta hallintaa ja joustavuutta. Se on myös turvallinen protokolla, joten se on loistava valinta sovelluksille, jotka vaativat tietoturvaa.
Elon on TechCultin tekninen kirjoittaja. Hän on kirjoittanut oppaita noin 6 vuoden ajan ja käsitellyt monia aiheita. Hän käsittelee mielellään Windowsiin ja Androidiin liittyviä aiheita sekä uusimpia temppuja ja vinkkejä.