Modbus

Modbus – protokół komunikacyjny stworzony przez firmę Modicon. Służy do komunikacji z programowalnymi kontrolerami tej firmy, a także innych producentów. Umożliwia zarządzanie siecią takich urządzeń jak np. system sterowania temperatury i wilgotności. Powstały wersje dla portu szeregowego i dla sieci IP. W sieciach IP używany jest protokół TCP na porcie 502. Modbus jest protokołem typu Client-Server.

Modbus został stworzony w 1979r. przez firmę Modicon. Firma ta została przejęta przez Schneider Electric. Modbus jest obecnie standardem otwartym, co przyczyniło się do dużego rozpowszechnienia standardu. Początkowo działał poprzez port szeregowy RS-232 lecz wraz z rozwojem protokołu możliwe było wykorzystanie RS-485, co pozwalało na zwiększenie prędkości transmisji.

Ramka komunikacji w trybie ASCII

:	Adres		Kod funkcji		Dane			Suma kontrolna		CR	LF
						...

• bajty są wysyłane szesnastkowo (po dwa znaki ASCII)
• odstępy pomiędzy kolejnymi znakami ramki < 1s

Ramka komunikacji w trybie RTU

Adres	Kod funkcji	Dane			Suma kontrolna
			...

• bajty są wysyłane binarnie jako znaki ośmiobitowe
• każda ramka jest poprzedzona odstępem (cisza na linii)> 3,5T (gdzie T oznacza czas transmisji jednego znaku)
• odstępy pomiędzy kolejnymi znakami ramki < 1,5T

adres

0 – adres rozgłoszeniowy

1 – 247 – adres jednostki server

kod funkcji

1 $01 odczyt wyjść bitowych

2 $02 odczyt wejść bitowych

3 $03 odczyt n rejestrów

4 $04 odczyt n rejestrów wejściowych

5 $05 zapis 1 bitu

6 $06 zapis 1 rejestru

7 $07 odczyt statusu

8 $08 test diagnostyczny

15 $0F zapis n bitów

16 $10 zapis n rejestrów

17 $11 identyfikacja urządzenia server

128 – 255 $80–$FF zarezerwowane na odpowiedzi błędne

rejestry i zmienne

Urządzenie jest widziane jako 16-bitowe rejestry Wn.

Typy zmiennych umieszczanych w rejestrach:

bitowe – bity rejestrów W0 W4095

2-bajtowe – całe rejestry Wn

4-bajtowe – sąsiednie rejestry Wn ; Wn+1

zalecenie

W celu ułatwienia przesyłania danych przy pomocy ramek z funkcja, ”odczyt/zapis n rejestrów” rejestry powinny zajmować spójny obszar adresowany od 0 do REJmax.

Wykrywanie błędów transmisji następuje dzięki kontroli parzystości poprzecznej (bit parzystości znaku) i wzdłużnej (LRC, CRC).

Wykrywanie i diagnozowanie błędów komunikacji następuje przez:

• odesłanie przez server ramki z kodem błędu:

01 – niedozwolona funkcja

02 – niedozwolony numer rejestru

03 – niedozwolona wartość danej

04 – uszkodzenie w przyłączonym urządzeniu

05 – potwierdzenie pozytywne

06 – brak gotowości, komunikat usunięty

07 – potwierdzenie negatywne

08 – błąd parzystości pamięci

• przekroczenie czasu oczekiwania na odpowiedź (timeout w jednostce client) – server nie odsyła odpowiedzi przy błędach w ramce żądania

• DeviceNet
• Profibus
• Foundation Fieldbus
• M-BUS
• S-Bus

• Opis protokołu (ang.)
• Organizacja Modbus-IDA (ang.)
• Jak Modbus działa (ang.)
• Test oprogramowania Simply Modbus (ang.)
• Serwer OPC dla Modbus. commsvr.com. [zarchiwizowane z tego adresu (2008-10-07)]. (link nieaktywny)
• Symulator jednostki master dla protokołów ModbusTCP oraz ModbusRTU (ang.)