מדריך שלם לעקרון העבדות של Modbus - TechCult

Modbus slave/master הוא פרוטוקול תקשורת טורית בשימוש נרחב במערכות אוטומציה ובקרה תעשייתיות. זהו תקן פתוח שפותח על ידי Modicon בשנת 1979 המשמש ליצירת תקשורת בין מכשירים אלקטרוניים דרך קישור נתונים טורי. זהו אחד הפרוטוקולים הפופולריים ביותר בשימוש בתעשייה כיום, עם יצרנים רבים המציעים מכשירים התומכים ב-Modbus. אם אתה מחפש ללמוד עוד על תפיסת Modbus slave master, מדריך זה על Modbus TCP multiple masters יעזור לך רבות.

מדריך שלם לעקרון העבדות של Modbus

כאן תכירו הכל על עקרון העבדים של Modbus בפירוט.

מה זה Modbus Slave?

• עבד מאסטר של מודבוס פירושו שהתקן אחד (המאסטר) יוזם תקשורת עם מכשיר אחד או יותר (העבדים). המאסטר יוזם בקשה, והעבדים מגיבים עם הנתונים המבוקשים. לאחר מכן המאסטר בודק את התגובה מכל עבד, ואם היא תקפה, הנתונים מתקבלים.
• א עבד מודבוס הוא מכשיר שמחובר ל-Modbus master. זה יכול להיות חיישן, מפעיל, PLC או כל מכשיר אחר שניתן לחבר לרשת Modbus. ניתן להגדיר עבד לקבל בקשות מהמאסטר ולהגיב עם הנתונים המבוקשים. העבד אחראי גם על עיבוד הבקשה ושליחת התגובה המתאימה.
• על מנת להשתמש ב-Modbus, יש לתת לכל מכשיר תו כתובת. הכתובת מוקצית למכשיר כאשר הוא מחובר לרשת. כתובת זו משמשת לזיהוי המכשיר בפני המאסטר כך שהמאסטר יוכל לשלוח בקשות למכשיר הנכון.
• ה פרוטוקול Modbus יכול לשמש לקריאה ולכתיבה של נתונים ממגוון מכשירים, כולל חיישנים, מפעילים ובקרי לוגיקה ניתנים לתכנות (PLC). זה הופך אותו לבחירה אידיאלית לשימוש במערכות אוטומציה ובקרה תעשייתיות.
• עבדי Modbus TCP קלים להגדרה ולשימוש, ומציעים דרך אמינה ויעילה לתקשר עם מגוון מכשירים. הם גם חסכוניים מכיוון שהם דורשים תשתית רשת מורכבת. ככאלה, הם א חלק חשוב ממערכות בקרה תעשייתיות מודרניות ומשמשים בתעשיות רבות בכל רחבי העולם.

מה זה Modbus Master?

• Modbus Master הוא מכשיר או יישום מחשב יוזם בקשות להעברת נתונים ברשת Modbus על ידי הוצאת פקודות למכשירי עבדים. ה-Modbus Master הוא המקור העיקרי לנתונים, יוזם בקשה ומקבל תגובות מהתקן העבד. Modbus TCP Master יכול להיות יישום מחשב או מכשיר פיזי, כגון PLC (בקר לוגי ניתן לתכנות) או RTU (יחידת מסוף מרוחקת).
• ניתן להשתמש ב-Modbus Master לקרוא או לכתוב נתונים למכשיר עבד, כמו גם להנפיק פקודות לביצוע פונקציות ספציפיות. לדוגמה, ניתן להשתמש ב-Modbus Master כדי לקרוא או לכתוב נתונים מחיישן טמפרטורה, או להנפיק פקודה למנוע להפעיל או לכבות. ניתן להשתמש ב-Modbus Master גם כדי לגשת לנתונים מקבוצה של התקני עבד, כגון קבוצה של חיישני טמפרטורה. זה ידוע בתור בקשת שידור, המאפשרת ל-Modbus Master לבקש מידע ממספר עבדים בו-זמנית.
• ניתן להשתמש ב-Modbus TCP Masters לשליטה במגוון מכשירים. בנוסף לשליטה במנועים, הם יכולים להיות משמש לשליטה על שסתומים, מתגים וסוגים אחרים של התקנים. ניתן להשתמש ב-Modbus Master גם כדי לשלוט בזרימת הנתונים בין התקנים מרובים, כגון PLC וחיישן טמפרטורה. בנוסף, ניתן להשתמש ב-Modbus Master כדי לשלוט במהירות של מנוע או מכשיר אחר.
• ניתן להשתמש ב-Modbus Master לפקח על תקינות וביצועים של מערכת, על ידי מתן אפשרות למשתמש להציג מידע אבחוני. זה יכול לעזור לזהות במהירות בעיות ולבצע התאמות למערכת כדי לשפר את הביצועים שלה.
• ניתן להשתמש גם ב-Modbus Masters בקרה על מערכות בטיחות, כגון מערכות עצירת חירום. זה נעשה באמצעות שימוש בפקודות שניתן לשלוח מה-Modbus Master למכשירי העבדים. פקודות אלו יגרמו למכשיר העבד לבצע פעולות ספציפיות, כגון עצירת מנוע או כיבוי שסתום.
• לבסוף, ניתן להשתמש ב-Modbus Masters גם כדי להגדיר מערכת. למשל, אפשר להתרגל אליהם להגדיר את הפרמטרים של מערכת, כגון מהירות מנוע או פרמטרים של תהליך. ניתן לעשות זאת על ידי שליחת פקודת תצורה למכשיר העבד.

איך Modbus Master ו- Modbus Slave עובדים?

Modbus הוא פרוטוקול תקשורת תעשייתי פופולרי המשמש בסוגים רבים של יישומי אוטומציה תעשייתית. זהו פרוטוקול פשוט מאוד המאפשר תקשורת בין מאסטר לעבד אחד או יותר.

פרוטוקול Modbus מבוסס על ארכיטקטורת Modbus master slave, מה שאומר שהמאסטר תמיד שולט בתקשורת. המאסטר יכול לשלוח בקשות לעבד, והעבד יגיב עם הנתונים המבוקשים. המאסטר יכול גם לשלוח פקודות לעבד, והעבד יגיב באישור או בהודעת שגיאה.

פרוטוקול Modbus מבוסס על בקשת תגובה פרוטוקול, כלומר המאסטר שולח בקשה לעבד והעבד מגיב עם הנתונים המבוקשים. המאסטר יכול גם לשלוח פקודות לעבד, והעבד יגיב באישור או בהודעת שגיאה. העבד יכול גם לשלוח בקשות למאסטר והמאסטר יגיב עם הנתונים המבוקשים.

סקירה כללית של עקרון העבד הראשי

עקרון האדון-עבד הוא מושג חשוב במחשוב וברשת. בקצרה, זה מתייחס למערכת שבה מכשיר או תוכנית אחד לוקחים על עצמם את התפקיד של Modbus TCP master והמכשירים או התוכניות האחרים לוקחים על עצמם את התפקיד של Modbus TCP slave. המכשיר או התוכנית הראשיים אחראים לניהול התקשורת והמשאבים בין המכשירים או התוכניות האחרים. העבדים אחראים בדרך כלל לביצוע הוראות האדון, כמו גם לספק כל משאבים נוספים שהמאסטר דורש.

• הרעיון של עקרון האדון-עבד קיים מאז ה- הימים הראשונים של המחשוב כאשר מחשבים היו צריכים להיות מקושרים זה לזה כדי לחלוק משאבים. לדוגמה, בימים הראשונים של המחשוב, מחשב אחד עשוי להיות אחראי על אחסון הנתונים והמחשב השני עשוי להיות אחראי על עיבוד הנתונים. עקרון המאסטר-עבד אפשר לשני המחשבים הללו לקיים אינטראקציה ולשתף משאבים ללא צורך בחומרה נוספת.
• כיום, עיקרון Modbus TCP Multiple Masters משמש בתחומים רבים ושונים של מחשוב. לדוגמה, בתחום המחשוב המבוזר, מערכת מאסטר-עבד משמשת לחלוקת העיבוד והאחסון של מערך נתונים גדול על פני מספר מחשבים. זה מאפשר מדרגיות ויעילות רבה יותר מאשר אם כל מחשב היה צריך לעבד את כל מערך הנתונים בעצמו.
• בתחום הרשתות, עיקרון Modbus slave/master משמש על מנת לספק א דרך יעילה יותר לשיתוף משאבים בין מחשבים.
• יישום נוסף של עקרון המאסטר-עבד הוא בתחום אחסון הנתונים. לדוגמה, א מערך RAID היא מערכת אחסון המשתמשת בעקרון האדון-עבד. במערך RAID, מספר כוננים קשיחים מקושרים יחד כך שהם פועלים כהתקן אחסון אחד גדול. המכשיר הראשי אחראי לניהול התקשורת בין שאר המכשירים ולוודא שכל הנתונים מאוחסנים בצורה נכונה. המכשירים האחרים פועלים כעבדי Modbus ואחראים לספק את קיבולת האחסון הנוספת.
• לבסוף, עיקרון האדון-עבד משמש גם בתחומים כגון אחסון אתרים, שבו נעשה שימוש במספר מחשבים על מנת לארח אתרי אינטרנט מרובים. במקרה זה, המכשיר הראשי אחראי לניהול התקשורת בין שאר המחשבים ולוודא שכל אתרי האינטרנט פועלים כהלכה. המחשבים האחרים פועלים כעבדי Modbus ואחראים לספק את המשאבים הנוספים שהמכשיר הראשי דורש.

מאפיינים של עקרון אדון-עבד

המאפיינים העיקריים של עקרון האדון-עבד הם כדלקמן:

• רק מאסטר אחד מחובר לרשת בכל פעם: בעקרון מאסטר-עבד, רק מאסטר Modbus TCP אחד מחובר לרשת בכל פעם. המכשיר הראשי אחראי על השליטה בכל מכשירי העבדים. כל תעבורת הנתונים מנותבת דרך המאסטר, מה שהופך את התקשורת בין מכשירי העבד למאסטר יעילה.
• המאסטר יכול ליזום תקשורת ולשלוח בקשות לעבדים: ההתקן הראשי יכול לשלוח בקשות לעבדים, כגון פקודות, נתונים או שאילתות. לאחר מכן העבדים יגיבו לבקשות שנשלחו על ידי המאסטר. לאדון יש שליטה מוחלטת על התקשורת בין העבדים לאדון.
• המאסטר יכול לפנות לכל עבד בנפרד באמצעות הכתובת הספציפית שלו או לכל העבדים בו זמנית באמצעות כתובת 0: המאסטר יכול להשתמש בכתובת ספציפית כדי לתקשר עם התקן עבד מסוים. לחלופין, המאסטר יכול להשתמש בכתובת 0 כדי לתקשר עם כל התקני העבד בו זמנית. זה מאפשר למאסטר לשלוט על מספר עבדי Modbus בו-זמנית.
• העבדים יכולים לשלוח תשובות רק לאדון: העבדים יכולים לשלוח תשובות רק לבקשות שיזם המאסטר. העבדים אינם יכולים ליזום תקשורת עם האדון או עם עבדים אחרים. זה עוזר לשמור על התקשורת בין המאסטר והעבדים בטוחה ויעילה.
• עבדי Modbus אינם יכולים ליזום תקשורת, או עם האדון או עם עבדים אחרים: העבדים אינם יכולים ליזום תקשורת עם האדון או עם עבדים אחרים. זה מבטיח שהתקשורת בין העבדים לאדון נשמרת מאובטחת ולא מתרחשת תקשורת לא מורשית.

אודות Modbus TCP Slave Communications

Modbus TCP Slave Communications היא שיטה לתקשורת בין התקן מאסטר ל-slave דרך רשת TCP/IP. זהו אחד מפרוטוקולי התקשורת הנפוצים באוטומציה תעשייתית. זהו פרוטוקול תקשורת פשוט, פתוח ונפוץ המשמש לקישור בין התקנים ברשת.

זה מבוסס על עיקרון Modbus slave/master, שבו המאסטר יוזם את התקשורת והעבד מגיב לבקשותיו של המאסטר. ההתקן הראשי יכול להיות בקר, כגון PLC (בקר לוגי ניתן לתכנות), או מחשב. התקן העבד יכול להיות כל התקן שמחובר לרשת, כגון RTU (יחידת מסוף מרחוק), חיישן או מפעיל.

בתקשורת עבדה של Modbus TCP, ההתקן הראשי שולח בקשה להתקן העבד. לאחר מכן מכשיר העבד מגיב לבקשה עם הנתונים הנדרשים. נתונים אלה יכולים להיות בצורה של אוגרים או ערכי סליל. לאחר מכן, הנתונים נשלחים בחזרה למכשיר הראשי, אשר מעבד את הנתונים ומבצע את הפעולה המתאימה.

פרוטוקול זה משמש ביישומים רבים ושונים, החל מ רכישת נתונים פשוטה למערכות בקרה מורכבות. זהו פרוטוקול אמין וקל ליישום. זה גם מאוד חסכוני מכיוון שהוא דורש מינימום חומרה ותוכנה כדי לפעול.

אחד היתרונות של פרוטוקול זה הוא היכולת לרשת מכשירים מרובים יחד, המאפשר מידה רבה יותר של שליטה וגמישות. זה מאפשר למשתמש לשלוט על התקנים מרובים, כגון חיישנים, מפעילים ובקרים, ממכשיר אב יחיד. זה מפחית עלויות ומפשט את המערכת הכוללת, מכיוון שהוא מבטל את הצורך במספר בקרים והתקני רכישת נתונים.

יתרון נוסף של Modbus TCP Slave Communications הוא שלו גְמִישׁוּת. מכיוון שמדובר בפרוטוקול פתוח, ניתן להתאים אותו ליישומים שונים ולסוגים שונים של מכשירים. זה מאפשר מדרגיות רבה יותר, ומאפשר הוספת מכשירים נוספים לרשת לפי הצורך.

זה גם א פרוטוקול מאובטח. הוא משתמש באימות ובהצפנה, מה שהופך אותו לאבטח יותר מפרוטוקולים אחרים. זה מאפשר חיבור מאובטח בין האב למכשירי העבד, ומבטיח שהנתונים המועברים לא ייפגעו.

שאלות נפוצות (שאלות נפוצות)

שאלה 1. האם Modbus הוא TCP או UDP?

תשובות Modbus הוא פרוטוקול TCP. Modbus הוא פרוטוקול תקשורת טורית שפותח על ידי Modicon בשנת 1979 לשימוש עם בקרי הלוגיקה הניתנים לתכנות (PLC). זהו תקן דה פקטו, פתוח באמת והפרוטוקול הרשת הנפוץ ביותר בסביבת הייצור התעשייתי.

שאלה 2. האם Modbus TCP זהה ל-TCP IP?

תשובותלא, Modbus TCP אינו זהה ל TCP/IP. Modbus TCP הוא פרוטוקול ברמה גבוהה יותר שנבנה על גבי TCP/IP, בעוד TCP/IP הוא פרוטוקול ברמה נמוכה יותר. Modbus TCP משמש כדי להקל על תקשורת בין מכשירים עם פרוטוקול Modbus, בעוד TCP/IP משמש כדי להקל על התקשורת בין כל סוגי המכשירים.

שאלה 3. איזה סוג פרוטוקול הוא Modbus?

תשובות Modbus הוא פרוטוקול תקשורת טורית. זהו פרוטוקול פתוח, כלומר המפרטים זמינים באופן חופשי וניתן ליישם אותו על ידי כל אחד. Modbus מתאים היטב ליישומים הדורשים ארכיטקטורת מאסטר-עבד או שרת-לקוח. Modbus הוא פרוטוקול בקשה/תגובה ומשתמש בארכיטקטורת מאסטר/עבד.

שאלה 4. מה זה Modbus TCP לעומת Ethernet?

תשובות Modbus TCP הוא פרוטוקול תקשורת המשמש ליצירת תקשורת בין התקני Modbus ברשת Ethernet. הוא מבוסס על פרוטוקול Modbus המסורתי ומשמש ליישומי אוטומציה תעשייתית.

Ethernet IP הוא פרוטוקול רשת המבוסס על ה-Common Industrial Protocol (CIP) על Ethernet. הוא נועד לספק רשת מבוססת Ethernet ברמה תעשייתית עבור מערכות בקרה. הוא משמש לשליטה, תצורה וחילופי נתונים בין התקנים ברשת.

שאלה 5. היכן נעשה שימוש ב- Modbus TCP?

תשובות Modbus TCP משמש במגוון תעשיות, כולל אוטומציה של מבנים, ייצור, ניהול חשמל ומים ותחבורה. הוא משמש לחיבור מכשירים ומכונות כדי לאפשר תקשורת וחילופי נתונים ביניהם.

מוּמלָץ:

• אילוסטרייטור לעומת CorelDRAW: השוואה מפורטת
• הגדרות האקולייזר הטובות ביותר של Spotify עבור Airpods
• מדוע MSN נפתח אוטומטית?
• כיצד להוסיף הערות לטקסט

באופן כללי, Modbus Slave/Master Communications הוא פרוטוקול תקשורת אמין, חסכוני ומאובטח המשמש באוטומציה תעשייתית. זה קל ליישום ומאפשר חיבור לרשת של התקנים מרובים, מה שהופך אותו לבחירה אידיאלית עבור יישומים הדורשים מידה גבוהה של שליטה וגמישות. זהו גם פרוטוקול מאובטח, מה שהופך אותו לבחירה מצוינת עבור יישומים הדורשים אבטחת מידע.