En komplett guide til Modbus-slaveprinsippet — TechCult

Modbus slave/master er en seriell kommunikasjonsprotokoll som brukes mye i industriell automatisering og kontrollsystemer. Det er en åpen standard utviklet av Modicon i 1979 som brukes til å etablere kommunikasjon mellom elektroniske enheter over en seriell datalink. Det er en av de mest populære protokollene som brukes i bransjen i dag, med mange produsenter som tilbyr Modbus-aktiverte enheter. Hvis du ønsker å lære mer om Modbus slave master-konsept, vil denne guiden om Modbus TCP multiple master hjelpe deg mye.

En komplett guide til Modbus-slaveprinsippet

Her vil du få vite alt om Modbus slave-prinsippet i detalj.

Hva er Modbus Slave?

• Modbus master slave betyr at en enhet (masteren) initierer kommunikasjon med en eller flere andre enheter (slavene). Mesteren initierer en forespørsel, og slavene svarer med de forespurte dataene. Masteren sjekker deretter svaret fra hver slave, og hvis det er gyldig, aksepteres dataene.
• EN Modbus slave er en enhet som er koblet til en Modbus-master. Det kan være en sensor, en aktuator, en PLS eller en hvilken som helst annen enhet som kan kobles til Modbus-nettverket. En slave kan konfigureres til å motta forespørsler fra masteren og svare med de forespurte dataene. Slaven er også ansvarlig for å behandle forespørselen og sende riktig svar.
• For å bruke Modbus må hver enhet gis en adresse. Adressen tildeles enheten når den er koblet til nettverket. Denne adressen brukes til å identifisere enheten til masteren slik at masteren kan sende forespørsler til riktig enhet.
• De Modbus-protokoll kan brukes til å lese og skrive data fra og til en rekke enheter, inkludert sensorer, aktuatorer og programmerbare logiske kontrollere (PLS). Dette gjør den til et ideelt valg for bruk i industriell automatisering og kontrollsystemer.
• Modbus TCP-slaver er enkle å konfigurere og bruke, og tilbyr en pålitelig og effektiv måte å kommunisere med en rekke enheter. De er også kostnadseffektive siden de krever kompleks nettverksinfrastruktur. Som sådan er de en viktig del av moderne industrielle kontrollsystemer og brukes i mange bransjer over hele verden.

Hva er Modbus Master?

• En Modbus Master er en enhet eller dataapplikasjon som initierer forespørsler om dataoverføring i et Modbus-nettverk ved å gi kommandoer til slaveenheter. Modbus Master er den primære kilden til data, initierer en forespørsel og mottar svar fra slaveenheten. Modbus TCP Master kan enten være en dataapplikasjon eller en fysisk enhet, for eksempel en PLS (programmerbar logisk kontroller) eller en RTU (ekstern terminalenhet).
• Modbus Master kan brukes til lese eller skrive data til en slaveenhet, samt å utstede kommandoer for å utføre spesifikke funksjoner. For eksempel kan en Modbus Master brukes til å lese eller skrive data fra en temperatursensor, eller gi en kommando til en motor om å slå på eller av. Modbus Master kan også brukes til å få tilgang til data fra en gruppe slaveenheter, for eksempel en gruppe temperatursensorer. Dette er kjent som en kringkastingsforespørsel, som gjør at Modbus Master kan be om informasjon fra flere slaver samtidig.
• Modbus TCP Masters kan brukes til å kontrollere en rekke enheter. I tillegg til å kontrollere motorer, kan de være det brukes til å kontrollere ventiler, brytere og andre typer enheter. Modbus Master kan også brukes til å kontrollere dataflyten mellom flere enheter, for eksempel en PLS og en temperatursensor. I tillegg kan Modbus Master brukes til å kontrollere hastigheten til en motor eller annen enhet.
• Modbus Master kan brukes til overvåke helsen og ytelsen til et system, ved å la brukeren se diagnoseinformasjon. Dette kan bidra til å raskt identifisere problemer og gjøre justeringer av systemet for å forbedre ytelsen.
• Modbus Masters kan også brukes til kontroll sikkerhetssystemer, for eksempel nødstoppsystemer. Dette gjøres ved bruk av kommandoer som kan sendes fra Modbus Master til slaveenhetene. Disse kommandoene vil få slaveenheten til å utføre spesifikke handlinger, for eksempel å stoppe en motor eller slå av en ventil.
• Til slutt kan Modbus Masters også brukes til å konfigurere et system. For eksempel kan de brukes til angi parametrene til et system, for eksempel hastigheten til en motor eller parametrene til en prosess. Dette kan gjøres ved å sende en konfigurasjonskommando til slaveenheten.

Hvordan fungerer Modbus Master og Modbus Slave?

Modbus er en populær industriell kommunikasjonsprotokoll som brukes i mange typer industrielle automasjonsapplikasjoner. Det er en veldig enkel protokoll som gir mulighet for kommunikasjon mellom en master og en eller flere slaver.

Modbus-protokollen er basert på Modbus master slave-arkitektur, som betyr at masteren alltid har kontroll over kommunikasjonen. Masteren kan sende forespørsler til slaven, og slaven vil svare med de forespurte dataene. Masteren kan også sende kommandoer til slaven, og slaven vil svare med en bekreftelse eller en feilmelding.

Modbus-protokollen er basert på forespørsel-svar protokoll, som betyr at masteren sender en forespørsel til slaven og slaven svarer med de forespurte dataene. Masteren kan også sende kommandoer til slaven, og slaven vil svare med en bekreftelse eller en feilmelding. Slaven kan også sende forespørsler til masteren og masteren vil svare med de forespurte dataene.

Oversikt over Master Slave Principle

Master-slave-prinsippet er et viktig konsept innen databehandling og nettverksbygging. I et nøtteskall refererer det til et system der en enhet eller et program tar rollen som Modbus TCP-master og de andre enhetene eller programmene tar rollen som Modbus TCP-slave. Hovedenheten eller programmet er ansvarlig for å administrere kommunikasjonen og ressursene mellom de andre enhetene eller programmene. Slavene er generelt ansvarlige for å utføre instruksjonene til mesteren, i tillegg til å gi eventuelle tilleggsressurser som mesteren trenger.

• Konseptet med mester-slave-prinsippet har eksistert siden tidlige dager med databehandling når datamaskiner måtte kobles sammen for å dele ressurser. For eksempel, i de første dagene av databehandling, kan en datamaskin være ansvarlig for å lagre data og den andre datamaskinen kan være ansvarlig for å behandle dataene. Master-slave-prinsippet tillot disse to datamaskinene å samhandle og dele ressurser uten behov for ekstra maskinvare.
• I dag brukes Modbus TCP multiple master-prinsippet i mange forskjellige områder av databehandling. For eksempel, innen distribuert databehandling, brukes et master-slave-system til å dele opp behandlingen og lagringen av et stort datasett på tvers av flere datamaskiner. Dette gir større skalerbarhet og effektivitet enn om hver datamaskin måtte behandle hele datasettet på egen hånd.
• På nettverksområdet brukes Modbus slave/master-prinsippet for å gi en mer effektiv måte å dele ressurser mellom datamaskiner.
• En annen anvendelse av master-slave-prinsippet er innen datalagring. For eksempel, en RAID-array er et lagringssystem som bruker master-slave-prinsippet. I en RAID-array er flere harddisker koblet sammen slik at de fungerer som én stor lagringsenhet. Hovedenheten er ansvarlig for å administrere kommunikasjonen mellom de andre enhetene og for å sikre at all data lagres riktig. De andre enhetene fungerer som Modbus-slaver og er ansvarlige for å gi den ekstra lagringskapasiteten.
• Til slutt brukes herre-slave-prinsippet også på områder som f.eks webhotell, der flere datamaskiner brukes for å være vert for flere nettsteder. I dette tilfellet er hovedenheten ansvarlig for å administrere kommunikasjonen mellom de andre datamaskinene og for å sikre at alle nettstedene fungerer som de skal. De andre datamaskinene fungerer som Modbus-slaver og er ansvarlige for å skaffe tilleggsressursene som masterenheten krever.

Kjennetegn ved Master-Slave-prinsippet

Hovedkarakteristikkene til master-slave-prinsippet er som følger:

• Bare én master er koblet til nettverket om gangen: I master-slave-prinsippet er kun én Modbus TCP-master koblet til nettverket om gangen. Masterenheten er ansvarlig for å kontrollere alle slaveenhetene. All datatrafikk rutes gjennom masteren, noe som gjør kommunikasjonen mellom slaveenhetene og masteren effektiv.
• Master kan starte kommunikasjon og sende forespørsler til slavene: Masterenheten kan sende forespørsler til slavene, for eksempel kommandoer, data eller spørringer. Slavene vil da svare på forespørslene sendt av masteren. Masteren har total kontroll over kommunikasjonen mellom slavene og masteren.
• Masteren kan adressere hver slave individuelt ved å bruke dens spesifikke adresse eller alle slaver samtidig ved å bruke adresse 0: Masteren kan bruke en spesifikk adresse for å kommunisere med en bestemt slaveenhet. Alternativt kan masteren bruke adresse 0 for å kommunisere med alle slaveenhetene samtidig. Dette gjør at masteren kan kontrollere flere Modbus-slaver samtidig.
• Slavene kan bare sende svar til mesteren: Slavene kan bare sende svar på forespørslene initiert av masteren. Slavene kan ikke starte kommunikasjon med masteren eller med andre slaver. Dette bidrar til å holde kommunikasjonen mellom master og slaver sikker og effektiv.
• Modbus-slavene kan ikke starte kommunikasjon, enten med masteren eller med andre slaver: Slavene kan ikke starte kommunikasjon med masteren eller med andre slaver. Dette sikrer at kommunikasjonen mellom slavene og masteren holdes sikker og at ingen uautorisert kommunikasjon finner sted.

Om Modbus TCP Slave Communications

Modbus TCP Slave Communications er en metode for kommunikasjon mellom en master- og en slaveenhet over et TCP/IP-nettverk. Det er en av de mye brukte kommunikasjonsprotokollene innen industriell automasjon. Det er en enkel, åpen og mye brukt kommunikasjonsprotokoll som brukes til å koble enheter sammen på et nettverk.

Den er basert på et Modbus slave/master-prinsipp, hvor masteren starter kommunikasjonen og slaven svarer på masterens forespørsler. Hovedenheten kan være en kontroller, for eksempel en PLS (programmerbar logisk kontroller), eller en datamaskin. Slaveenheten kan være en hvilken som helst enhet som er koblet til nettverket, for eksempel en RTU (ekstern terminalenhet), en sensor eller en aktuator.

I en Modbus TCP-slavekommunikasjon sender masterenheten en forespørsel til slaveenheten. Slaveenheten svarer deretter på forespørselen med de nødvendige dataene. Disse dataene kan være i form av registre eller spoleverdier. Dataene sendes deretter tilbake til hovedenheten, som behandler dataene og iverksetter den nødvendige handlingen.

Denne protokollen brukes i mange forskjellige applikasjoner, alt fra enkel datainnsamling til komplekse kontrollsystemer. Det er en pålitelig protokoll og er enkel å implementere. Det er også svært kostnadseffektivt siden det krever minimalt med maskinvare og programvare for å fungere.

En av fordelene med denne protokollen er muligheten til nettverk flere enheter sammen, noe som gir større grad av kontroll og fleksibilitet. Dette lar brukeren kontrollere flere enheter, for eksempel sensorer, aktuatorer og kontrollere, fra en enkelt hovedenhet. Dette reduserer kostnadene og forenkler det totale systemet, siden det eliminerer behovet for flere kontrollere og datainnsamlingsenheter.

En annen fordel med Modbus TCP Slave Communications er dens fleksibilitet. Siden det er en åpen protokoll, kan den tilpasses ulike applikasjoner og ulike typer enheter. Dette gir større skalerbarhet, slik at flere enheter kan legges til nettverket etter behov.

Det er også en sikker protokoll. Den bruker autentisering og kryptering, noe som gjør den sikrere enn andre protokoller. Dette gir en sikker forbindelse mellom master- og slaveenhetene, og sikrer at dataene som overføres ikke kompromitteres.

Ofte stilte spørsmål (FAQs)

Q1. Er Modbus en TCP eller UDP?

Ans. Modbus er en TCP-protokoll. Modbus er en seriell kommunikasjonsprotokoll som ble utviklet av Modicon i 1979 for bruk med sine programmerbare logiske kontrollere (PLS). Det er en de facto standard, virkelig åpen og den mest brukte nettverksprotokollen i det industrielle produksjonsmiljøet.

Q2. Er Modbus TCP det samme som TCP IP?

Ans.Nei, Modbus TCP er ikke det samme som TCP/IP. Modbus TCP er en protokoll på høyere nivå bygget på toppen av TCP/IP, mens TCP/IP er en protokoll på lavere nivå. Modbus TCP brukes for å lette kommunikasjon mellom enheter med Modbus-protokoll, mens TCP/IP brukes til å lette kommunikasjon mellom alle typer enheter.

Q3. Hva slags protokoll er Modbus?

Ans. Modbus er en seriell kommunikasjonsprotokoll. Det er en åpen protokoll, noe som betyr at spesifikasjonene er fritt tilgjengelige og kan implementeres av alle. Modbus er godt egnet for applikasjoner som krever en master-slave eller klient-server-arkitektur. Modbus er en forespørsel/svar-protokoll og bruker en master/slave-arkitektur.

Q4. Hva er Modbus TCP vs Ethernet?

Ans. Modbus TCP er en kommunikasjonsprotokoll som brukes til å etablere kommunikasjon mellom Modbus-enheter på et Ethernet-nettverk. Den er basert på den tradisjonelle Modbus-protokollen og brukes til industrielle automasjonsapplikasjoner.

Ethernet IP er en nettverksprotokoll basert på Common Industrial Protocol (CIP) over Ethernet. Den er designet for å gi et Ethernet-basert nettverk av industriell kvalitet for kontrollsystemer. Den brukes til kontroll, konfigurasjon og datautveksling mellom nettverksenheter.

Q5. Hvor brukes Modbus TCP?

Ans. Modbus TCP brukes i en rekke bransjer, inkludert bygningsautomasjon, produksjon, kraft- og vannstyring og transport. Den brukes til å koble sammen enheter og maskiner for å muliggjøre kommunikasjon og datautveksling mellom dem.

Anbefalt:

• Illustrator vs CorelDRAW: Detaljert sammenligning
• Beste Spotify Equalizer-innstillinger for Airpods
• Hvorfor åpnes MSN automatisk?
• Hvordan kommentere en tekst

Alt i alt, Modbus-slave/Master Communications er en pålitelig, kostnadseffektiv og sikker kommunikasjonsprotokoll som brukes i industriell automasjon. Den er enkel å implementere og tillater nettverksbygging av flere enheter, noe som gjør den til et ideelt valg for applikasjoner som krever høy grad av kontroll og fleksibilitet. Det er også en sikker protokoll, noe som gjør den til et godt valg for applikasjoner som krever datasikkerhet.