ما هو بروتوكول Modbus وكيف يعمل في الصناعة؟
المدونات
أهم النقاط
البروتوكول هو اللغة المستخدمة في تكنولوجيا الاتصالات، تمامًا كلغة محادثاتنا اليومية. إذا لم تتعلم هذا البروتوكول، فلن تعرف سوى أنه "1"، وإذا تعلمته، فستعرف أنه يعني اليسار.
ما هو البروتوكول؟
لنبدأ بتعريف البروتوكول. البروتوكول هو لغة التواصل المستخدمة في تكنولوجيا الاتصالات، تمامًا كلغة محادثاتنا اليومية. على سبيل المثال، نتفق على بروتوكولات، حيث يُمثل الرقم "1" اليسار، والرقم "2" اليمين، وسأعطيك الرقم "1". إذا لم تكن على دراية بهذا البروتوكول، فستعرف فقط أنه "1"، أما إذا كنت قد تعلمته، فستعرف أنه يعني اليسار.
ما هو بروتوكول Modbus؟
بعد فهم مفهوم "البروتوكول"، دعونا نلقي نظرة على بروتوكول Modbus. Modbus هو بروتوكول اتصال تسلسلي، وهو بروتوكول ناقل نشرته شركة Modicon (التي تملكها الآن شركة Schneider Electric) في عام 1979 للاتصال بوحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC).
توجد عدة إصدارات من بروتوكول Modbus للمنفذ التسلسلي والإيثرنت، وأكثرها شيوعًا هي Modbus TCP و Modbus RTU و Modbus ASCII و Modbus Plus.
بروتوكول Modbus ASCII
يعتمد بروتوكول Modbus ASCII على بروتوكول Modbus RTU، الذي يحوّل التعليمات إلى أحرف ASCII للإرسال. على سبيل المثال، يحتاج بروتوكول Modbus RTU إلى إرسال الرقم "12"، وهو ما يتطلب بايتًا واحدًا فقط. بينما يحتاج بروتوكول Modbus ASCII إلى تحويل الرقم "1" إلى "31" والرقم "2" إلى "32"، وبالتالي يتطلب بايتين للإرسال. لذلك، يُعدّ بروتوكول Modbus ASCII غير فعّال وذو معدل استخدام منخفض.
بروتوكول Modbus Plus
بروتوكول Modbus Plus، المعروف باسم MB+، هو شبكة Fieldbus عالية السرعة، وشبكة ناقل رمزية نموذجية، ونظام شبكة محلية، خاصة لتطبيقات التحكم الصناعية.
بروتوكول Modbus TCP
يُستخدم بروتوكول Modbus TCP لإدارة ومراقبة معدات التشغيل الآلي. وهو يشمل استخدام رسائل Modbus في بيئات "الإنترانت" و"الإنترنت" باستخدام بروتوكول TCP/IP. ويمكن اعتباره بروتوكول Modbus RTU يعمل عبر الإيثرنت.
بروتوكول Modbus RTU
بروتوكول Modbus هو بروتوكول يعمل بين الأجهزة، أو بالأحرى يجب أن يكون هناك بروتوكول Modbus RTU بين الأجهزة! هذا ما ينص عليه بروتوكول Modbus، ويجب أن يكون الوضع الافتراضي هو بروتوكول RTU. يتكون هيكل الإطار عمومًا من العنوان، ورمز الوظيفة، والبيانات، والتحقق.
لماذا يحظى بروتوكول Modbus بشعبية كبيرة؟
حتى هذه اللحظة، لا يبدو أن هناك تفسيراً لشعبية بروتوكول مودبوس. دعونا نكتشف ذلك معاً.
أصبح بروتوكول Modbus المعيار الصناعي للاتصالات في المجال الصناعي (بحكم الواقع)، وهو الآن نمط اتصال شائع (معيار صناعي) بين الأجهزة الإلكترونية الصناعية. إضافةً إلى ذلك، هناك ثلاثة عوامل رئيسية وراء نجاحه:
منشور علناً وبدون متطلبات حقوق النشر.
سهل النشر والصيانة.
لا توجد قيود كثيرة على تغيير البتات أو البايتات المحلية.
بشكل عام، Modbus هو بروتوكول للتحكم الصناعي، وله ثلاث خصائص: الاستخدام المجاني، وسهولة الاستخدام، وسهولة التغيير، وقد تم استخدامه على نطاق واسع.
بسبب الخصائص المذكورة أعلاه، فقد صمد بروتوكول Modbus أمام اختبار الزمن ولا يزال يستخدم في مجموعة واسعة من المجالات، مثل الأجهزة والعدادات، والأجهزة الكهربائية الذكية ذات الجهد العالي والمنخفض، وأجهزة الإرسال، ووحدات التحكم القابلة للبرمجة، وواجهات الإنسان والآلة، ومحولات التردد، والمعدات الذكية الميدانية وما إلى ذلك.
كيف يتم استخدام بروتوكول Modbus في الصناعة؟
وها هو الجيل الجديد قادم بوابة طرفية لإنترنت الأشياء مصمم خصيصًا لإنترنت الأشياء الصناعية. مع بروتوكولات صناعية مدمجة مسبقًا مثل Modbus TCP/RTU وسحابات إنترنت الأشياء مثل MS Azure وAWS، بوابة طرفية لإنترنت الأشياء يسهل ذلك جمع البيانات من أجهزة مختلفة في الموقع، والتحقق من صحة البيانات وتحميلها إلى السحابة - ولا يستغرق التكوين سوى بضع دقائق دون أي برمجة.
ال بوابة يمكن أن يقوم بدور جهاز Modbus الرئيسي ويقرأ السجلات من جهاز Modbus التابع. يمكن أن تكون الإشارات على كل من وصلة RS485 ووصلة Ethernet.
