پروتکل ModBus یکی از پروتکل های معروف در زمینه شبکه های صنعتی ( Industrial Network ) می باشد. این پروتکل که معمولا در بستر فیزیکی RS485 پیاده سازی می شود ، کاربردهای زیادی در انواع پروژه های صنعتی و سیستم های ساختمانی دارد. در این مقاله به بررسی این پروتکل و پیاده سازی آن می پردازیم.
معرفی پروتکل Modbus
به گزارش BACpress ، پروتکل ModBus یک پروتکل ارتباطی سریال می باشد که در سال ۱۹۷۹ توسط شرکت Modicon برای استفاده در Programmable Logic Controller ) PLC) منتشر شد. Modbus ساختاری ساده و قوی دارد و از آن زمان تا کنون به یکی از پروتکل های استاندارد در صنعت بدل گشته است. در حال حاضر یکی از رایج ترین پروتکل ها در اتصال دستگاه های الکترونیک صنعتی است. دلایلی که پروتکل Modbus در محیط های صنعتی کاربرد فراوانی دارد عبارتند از:
- جهت کاربردهای صنعتی توسعه و گسترش یافته است
- به صورت رایگان منتشر شده است
- گسترش پذیری و نگهداری ساده ای دارد
- اجازه انتقال بیت ها و بایت ها را بدون محدودیت خاصی به تولید کننده دستگاه می دهد
پروتکل ModBus
پروتکل ModBus جهت برقراری ارتباط بین تعداد زیادی (تا ۲۴۰) دستگاه متصل به یک شبکه استفاده می شود، به عنوان مثال دما و رطوبت اندازه گیری شده توسط سنسورها از طریق این پروتکل توسط کنترل کننده Master قرائت می شود.
نگارش ها
- Modbus RTU متداول ترین نگارش Modbus است. انتقال داده در این روش به صورت باینری فشرده صورت می گیرد.
- Modbus ASCII از کاراکترهای ASCII جهت انتقال داده استفاده می کند.
- Modbus/TCP از استاندارد TCP/IP برای انتقال داده با سرعت بالاتر مورد استفاده قرار می گیرد.
در سیستم اتوماسیون ساختمان از پروتکل Modbus بیشتر در سیستم های سرمایش و گرمایش مانند اتوماسیون هواساز، موتورخانه و ترموستات های اتاقی مورد استفاده قرار می گیرد. شرکت تماس گستر کیش، محصولات متنوعی را با پروتکل Modbus برای اتوماسیون روشنایی، سرمایش و گرمایش، پرده و سایبان، و فیدرها تولید و با قیمت بسیار اقتصادی به بازار عرضه می کند که بهترین انتخاب برای اجرای پروژه های BMS با بودجه محدود می باشد. علاوه بر اتوماسیون ساختمان، از این تجهیزات برای اتوماسیون گلخانه، مرغداری، تصفیه آب و سایر کاربردهای صنعتی سبک به صورت SCADA می توان استفاده کرد.
پروتکل ModBus و اسکادا
نحوه عملکرد پروتکل Modbus :
این پروتکل بصورت Master/Slave کار می کند. یعنی همواره یک وسیله بعنوانMaster (فرمانده) و بقیه وسیله ها به عنوان Slave (فرمانبر) لحاظ می شوند. بدین صورت که هرگاه Master به یک دستگاه Slave با آدرس مخصوص خودش فرمانی ارسال می کند آن دستگاه جواب را به Master برمیگرداند. این پروتکل داده ها را از سطح فیلد دریافت و ضمن پردازش، آنها را به سطح نظارت ارسال می کند تا دستورالعمل کنترلی مناسب بر اساس داده های دریافتی، آلارم ها و رویدادها اتخاذ گردد MODBUS سریال از سرعت بالایی برخوردار بوده و بدون هر گونه Internal به تبادل اطلاعات می پردازد.
نکته: مد RTU که بعضا به آن ModBus-B بعنوان ModBus Binary گفته می شود مد اصلی است، مد ASCII که بعضا ModBus-A نیز گفته می شود برای برخی پیغام ها به کار می رود که این پیغامها طول شان دو برابر پیغام های RTU می باشد.
پروتکل Modbus از لایه های ۲،۱ و ۷ مدل OSI استفاده می کند و در لایه فیزیکی RS232/RS485 را به کار می برد.
