No campo do controle industrial, comunicação de energia elétrica, medidor inteligente, etc., a comunicação serial é geralmente usada para a troca de dados. O método inicial utilizado é a interface RS232, devido à complexidade do local industrial, uma variedade de equipamentos elétricos produzirá mais interferência eletromagnética no ambiente, o que pode levar a erros de transmissão de sinal.
Em 1979, a Schneider Electric desenvolveu um protocolo de barramento para o protocolo de Modbus de campo industrial, agora usado em ocasiões industriais de comunicação RS485 que muitos estão usando o protocolo Modbus, então hoje chegamos a entender o protocolo de comunicação e comunicação de Modbus RS485.
Primeiro, a introdução do RS485
Nas ocasiões de controle industrial, o barramento RS485 devido à sua interface simples, fácil rede, distância de transmissão e outras características são amplamente utilizadas.
RS485 e RS232 são baseados na mesma interface de comunicação serial, a operação de envio e recebimento de dados é o mesmo, portanto o uso do mesmo driver subjacente. Mas eles estão na aplicação real do modo de comunicação tem uma grande diferença, a interface RS485 para o modo de comunicação de dados semi-duplex, enquanto a interface RS232 para o modo de comunicação de dados complexos de duplex, os dados não podem ser enviados e recebidos ao mesmo tempo, a fim de garantir que os dados enviados e recebidos sem o software, o hardware seja recebido e, em seguida, o que se requer, para garantir que os sinais de que os dados sejam requerentes e recebidos.
A interface RS485 composta por rede semi-duplex, geralmente o sistema de dois fios (a conexão anteriormente de quatro fios, só pode realizar a comunicação ponto a ponto, agora raramente usado), mais transmissão de cabo de pares torcido em blindagem. Essa fiação para a topologia do ônibus no mesmo barramento pode ser conectada a um máximo de 32 nós. Na rede de comunicação RS485, geralmente é usada no modo de comunicação mestre-escravo, ou seja, um host com mais de um escravo.
Características RS485:
RS485 Características elétricas: lógica "0" para a diferença de tensão entre as duas linhas para + (2-6) v disse; Lógica "1" para a diferença de tensão entre as duas linhas para - (2-6) v disse. A lógica "1" é indicada por uma diferença de tensão de -(2-6) v entre as duas linhas. O nível do sinal da interface é menor que Rs232, não é fácil danificar o chip do circuito da interface e o nível é compatível com o nível TTL, pode ser facilmente conectado ao circuito TTL.
A taxa máxima de transferência de dados de Rs485 é de 10 Mbps.
A interface RS485 é o uso da combinação equilibrada de driver e receptor diferencial, capacidade de interferência de modo anti-common de melhorar, ou seja, boa interferência anti-ruído.
A distância máxima de transmissão da interface RS485 é padronizada para 4000 pés (cerca de 1219 metros) e, de fato, pode atingir 3000 pés. Além disso, a interface RS232 permite que apenas 1 transceptor seja conectado ao barramento, ou seja, capacidade de estação única. A interface RS485 no barramento pode conectar até 128 transceptores. Ou seja, com capacidade multi-estação, para que os usuários possam usar uma única interface RS485 para estabelecer facilmente uma rede de dispositivos.
Segundo, Introdução de Modbus
Modbus foi inventado pela Modicon (agora uma marca de Schneider Electric) em 1979, e é o primeiro protocolo de ônibus real do mundo para locais industriais.
A rede Modbus é um sistema de comunicação industrial, controladores programáveis e computadores com terminais inteligentes são conectados por meio de linhas dedicadas comuns ou localizadas. A estrutura do sistema inclui hardware e software. Pode ser usado para uma variedade de aplicativos de aquisição e monitoramento de processos.
Recursos Modbus:
Os usuários padrão, abertos, podem usar o protocolo Modbus gratuitamente, com certeza de que não há necessidade de pagar taxas de licença e não infringirá os direitos de propriedade intelectual. Atualmente, existem mais de 400 fabricantes de apoio a Modbus e mais de 600 produtos de apoio a Modbus.
O MODBUS pode suportar uma variedade de interfaces elétricas, como Rs -232, rs -485, etc., e também pode ser transmitido por uma variedade de mídias, como par torcida, fibraptica e sem fio.
O formato de quadro do Modbus é simples, compacto e fácil de entender. É fácil para os usuários usarem e simples para os fabricantes se desenvolverem.
Método de transmissão de comunicação de Modbus:
A transmissão de comunicação é dividida em cabeçalho de informações independente e dados codificados enviados. As seguintes definições de métodos de transmissão de comunicação também são compatíveis com o protocolo de comunicação Modbusrtu:
Estrutura inicial=maior ou igual a 4 bytes de tempo
Código de endereço=1 byte
Código da função=1 byte
Área de dados=n bytes
Verificação de erro=16- Bit CRC Código
Estrutura final=maior ou igual a 4 bytes de tempo
Código de endereço:O código de endereço é o primeiro byte da transmissão de comunicação. Este byte indica que o escravo com o código de endereço definido pelo usuário receberá as informações enviadas pelo mestre. Cada escravo tem um código de endereço exclusivo e a resposta de volta começa com o respectivo código de endereço. O código de endereço enviado pelo mestre indica o endereço do escravo para o qual a mensagem será enviada e o código de endereço enviado pelo escravo indica o endereço do escravo ao qual a mensagem será retornada.
Código da função:O segundo byte da transferência de comunicação O protocolo de comunicação Modbus define números de função de 1 a 127 O instrumento utiliza apenas alguns desses códigos de função. Enviado como uma solicitação de host, o código da função informa ao escravo que ação executar. Enviado como uma resposta de escravos, o código de função enviado pelo escravo é o mesmo enviado do host e indica que o escravo respondeu ao host para executar uma ação. Se o bit mais alto do código de função enviado pelo escravo for 1 (por exemplo, o código da função é 127 ao mesmo tempo em que o código da função é grande), indica que o escravo não respondeu à operação ou enviou um erro.
Área de dados:A área de dados é diferente de acordo com diferentes códigos de função. A área de dados pode ser um valor real, um ponto de ajuste, um endereço enviado do host para o escravo ou do escravo para o host.
Código CRC:Código de detecção de erro de dois bytes.
Terceiro, a diferença entre Rs485 e Modbus
O RS485 é uma interface física, basta colocar, hardware.
O Modbus é um protocolo de comunicação padrão internacional para a troca de dados entre diferentes fabricantes de equipamentos (geralmente uso industrial); O chamado protocolo, que também pode ser entendido como o acima, alguém disse "idioma", simplesmente coloque o software.
Em geral, dois dispositivos através do protocolo Modbus para transmitir dados:
O mais antigo é usar o RS232C como uma interface de hardware (ou seja, a porta comum de comunicação serial de computador (porta serial)); Também é útil RS422, também existem RS485 comumente usados, essa distância de transmissão de interface, em geral, o campo industrial com mais.
O protocolo Modbus é dividido em Modbus rtU, Modbus ASCII e o desenvolvimento posterior dos três modos Modbus TCP: os dois primeiros (Modbus rtU, Modbus ASCII) usados na interface física de hardware são a porta de comunicação serial (serial) (RS232, RS422, RS485).
O Modbus TCP deve cumprir a tendência do desenvolvimento mundial de hoje, o que pode ser usado na rede Ethernet ou na Internet para conectar e transmitir dados. Assim e o modo Modbus TCP, o modo da interface de hardware é a porta Ethernet (Ethernet), ou seja, nossos computadores geralmente são usados na porta de rede.