Was ist Modbus und wie funktioniert es in der Industrie?
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Wichtigste Erkenntnisse
Das Protokoll ist die Sprache der Kommunikationstechnologie, vergleichbar mit unserer Alltagssprache. Wer dieses Protokoll nicht lernt, weiß nur, dass es „1“ bedeutet; wer das gelernt hat, weiß, dass es „links“ heißt.
Was ist ein Protokoll?
Zunächst einmal: Was ist ein Protokoll? Ein Protokoll ist die Sprache der Kommunikationstechnologie, vergleichbar mit unserer Alltagssprache. Wir vereinbaren beispielsweise, dass „1“ für links und „2“ für rechts steht, und ich gebe Ihnen eine „1“. Wenn Sie dieses Protokoll nicht kennen, wissen Sie nur, dass es „1“ bedeutet; wenn Sie es aber kennen, wissen Sie, dass es „links“ heißt.
Was ist das Modbus-Protokoll?
Nachdem wir das Konzept des „Protokolls“ verstanden haben, schauen wir uns nun an, was das Modbus-Protokoll ist. Modbus ist ein serielles Kommunikationsprotokoll und ein Busprotokoll, das 1979 von der Firma Modicon (heute im Besitz von Schneider Electric) zur Kommunikation mit ihrer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) veröffentlicht wurde.
Für die serielle Schnittstelle und Ethernet existieren verschiedene Versionen des Modbus-Protokolls, wobei Modbus TCP, Modbus RTU, Modbus ASCII und Modbus Plus die gebräuchlichsten sind.
Modbus ASCII-Protokoll
Das Modbus-ASCII-Protokoll basiert auf dem Modbus-RTU-Protokoll, welches Befehle zur Übertragung in ASCII-Zeichen umwandelt. Beispielsweise benötigt das Modbus-RTU-Protokoll für die Übertragung von „12“ nur ein Byte. Das Modbus-ASCII-Protokoll hingegen muss „1“ in „31“ und „2“ in „32“ umwandeln und benötigt daher zwei Bytes für die Übertragung. Aus diesem Grund ist Modbus ASCII ineffizient und weist eine geringe Auslastung auf.
Modbus Plus-Protokoll
Das Modbus Plus-Protokoll, allgemein bekannt als MB+, ist ein Hochgeschwindigkeits-Feldbusnetzwerk, ein typisches Token-Bus-Netzwerk und ein lokales Netzwerksystem, insbesondere für industrielle Steuerungsanwendungen.
Modbus TCP-Protokoll
Das Modbus-TCP-Protokoll dient der Verwaltung und Steuerung von Automatisierungsanlagen. Es umfasst die Verwendung von Modbus-Nachrichten in Intranet- und Internetumgebungen mittels TCP/IP-Protokoll. Man kann es sich als Modbus-RTU-Protokoll vorstellen, das über Ethernet läuft.
Modbus RTU-Protokoll
Das Modbus-Protokoll ist ein Protokoll, das zwischen Geräten verwendet wird, genauer gesagt, es muss das Modbus-RTU-Protokoll zwischen den Geräten verwendet werden! Dies ist im Modbus-Protokoll festgelegt, und der Standardmodus ist das RTU-Protokoll. Die Rahmenstruktur besteht im Allgemeinen aus Adresse, Funktionscode, Daten und Prüfzeichen.
Warum ist das Modbus-Protokoll so beliebt?
Bis jetzt ist mir nicht klar, warum das Modbus-Protokoll so beliebt ist. Lasst es uns gemeinsam herausfinden.
Modbus hat sich im industriellen Bereich zum Industriestandard für Kommunikationsprotokolle entwickelt (De facto) und ist heute ein gängiger Verbindungsmodus (Industriestandard) zwischen industriellen Elektronikgeräten. Darüber hinaus gibt es drei Hauptgründe für seinen Erfolg:
Öffentlich zugänglich und ohne Urheberrechtsbeschränkungen.
Einfach zu implementieren und zu warten.
Es gibt nicht viele Einschränkungen beim Ändern lokaler Bits oder Bytes.
Im Allgemeinen ist Modbus ein Protokoll für die industrielle Steuerung, das drei Merkmale aufweist: freie Nutzung, einfache Bedienung und einfache Änderbarkeit, und das weit verbreitet eingesetzt wird.
Aufgrund der oben genannten Eigenschaften hat sich das Modbus-Protokoll bewährt und wird nach wie vor in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, wie z. B. bei Instrumenten und Messgeräten, intelligenten Hoch- und Niederspannungsgeräten, Messumformern, programmierbaren Steuerungen, Mensch-Maschine-Schnittstellen, Frequenzumrichtern, intelligenten Feldgeräten usw.
Wie wird Modbus in der Industrie eingesetzt?
Da kommt die neue Generation IoT-Edge-Gateway Entwickelt für das industrielle IoT. Mit vorintegrierten Industrieprotokollen wie Modbus TCP/RTU und IoT-Clouds wie MS Azure und AWS. IoT-Edge-Gateway Dadurch lassen sich Daten von verschiedenen Geräten vor Ort einfach erfassen, validieren und in die Cloud hochladen – und die Konfiguration dauert nur wenige Minuten und kommt ohne Programmierung aus.
Der Tor Es kann als Modbus-Master fungieren und Register von einem Modbus-Slave-Gerät auslesen. Die Signale können sowohl über die RS485- als auch über die Ethernet-Schnittstelle übertragen werden.
