Ein kurzes Tutorial zu RS485 und MODBUS
Es gibt einige spezielle Techniken, die bei der Verwendung einer RS485-Schnittstelle verwendet werden können. Ingenieure, die derzeit internetbasierte Automatisierung unterstützen, kennen diese Verfahren möglicherweise nicht. Um diese Wissenslücke zu schließen, gibt es hier einen kurzen Korrekturkurs in RS485 gegenüber MODBUS Protokollen.
Inhalt
- Was ist mit RS485-Kommunikation gemeint: Modbus vs RS485
- Was ist MODBUS?
- Wie können Modbus Daten überwacht und analysiert werden?
RS485 Kommunikation: Modbus vs. RS485
Was ist RS485-Kommunikation? RS485 ist ein Standard für die serielle Datenübertragung, der RS232 ähnlich ist, wenn verschiedene elektrische Signale verwendet werden. Ein Vorteil des RS485-Protokolls besteht darin, dass mehrere Geräte denselben Bus nutzen können. Dies bedeutet, dass Sie nicht mehrere RS485 Schnittstellen benötigen, um mehrere Geräte abzufragen. Um dies zu erreichen, muss ein Bus-Terminator verwendet werden. Möglicherweise müssen Sie einen Schalter in die richtige Position bringen oder einen kleinen Widerstand an einer Klemme festschrauben.
Sie müssen die richtige Schnittstelle für den Signalfluss verwenden, da RS485 und RS232 nicht direkt kompatibel sind. Sie können RS232 zu RS485 Gateways verwenden, aber es ist üblicher, direkt von RS485 zu USB, GSM oder Ethernet zu gehen. Dies eliminiert die Notwendigkeit einer zusätzlichen Komponente und ist der günstigere Weg.
Daten, die über die RS485-Schnittstelle ausgetauscht werden, verwenden hauptsächlich das MODBUS Protokoll. Auf der anderen Seite verwenden RS232 Geräte Text (ASCII) Protokolle. Dieser Unterschied bedeutet, dass Sie bei der Verwendung von RS485 Kommunikationsgeräten etwas über das MODBUS-Protokoll wissen müssen.
Hier ist ein kurzes MODBUS-Tutorial
Das MODBUS RS485-Protokoll definiert die Kommunikation zwischen einem Host (Master) und Geräten (Slaves) ermöglicht die Abfrage der Gerätekonfiguration und -überwachung. MODBUS-Nachrichten leiten einfache Lese- und Schreiboperationen an 16-Bit Wörtern und Binärregistern weiter, die oft als "Spulen" bezeichnet werden. Slave-Geräte antworten nur auf Anfragen des Hosts, der immer die Konversation initiiert.
Wenn mehrere Geräte parallel am RS485-Bus angeschlossen sind, benötigt jedes Gerät eine eindeutige MODBUS-Slave-ID. Jede MODBUS-Anforderung beginnt damit, dass der Host die Slave-ID des Zielgeräts kontaktiert und die Antwort mit der Slave-ID des sendenden Slave-Geräts beginnt. Damit die MODBUS-Kommunikation ordnungsgemäß funktioniert, müssen Sie die richtige Konfiguration der Slave-IDs Ihrer Geräte sicherstellen. Wie bei der RS232-Kommunikation müssen auch Geschwindigkeit und Parität synchron sein.
ASCII-Protokolle ermöglichen die manuelle Erstellung von Meldungen für die RS232 Schnittstellen. Dies ist mit MODBUS nicht möglich, da Nachrichten mit einem Prüfsummencode enden, der aus dem vollständigen Nachrichteninhalt berechnet wird. Wenn Sie MODBUS Nachrichten austauschen, müssen Sie ein spezielles, vom Hersteller Ihres Geräts bereitgestelltes Programm mit einer kompatiblen Schnittstelle verwenden. Sie können auch eine RS485-Schnittstelle und eine Programmierbibliothek zum Codieren und Decodieren der MODBUS Kommunikation oder eine Smart RS485 Schnittstelle wie die Yocto-RS485 verwenden, die die Codierung und Decodierung selbst übernimmt.
Es gibt zwei Varianten des MODBUS-Protokolls. Im MODBUS-ASCII-Modus werden Nachrichten als Zeilen von hexadezimalen Zeichen ausgetauscht. Die Verwendung des MODBUS RTU-Modus ermöglicht die direkte Übertragung von Nachrichten als Binärrahmen. Um mit einem MODBUS-Gerät kommunizieren zu können, müssen sowohl der Host als auch das Gerät den gleichen Modus verwenden. Der MODBUS RTU-Modus wird von allen Standardgeräten unterstützt und ist der am häufigsten verwendete Modus. MODBUS ASCII hat keinen wirklichen Vorteil, da es schwierig ist, Nachrichten von Hand zu erstellen.
Wie überwacht und analisiert man Modbus Daten?
Modbus Test Software ist ein Schnüffeltool, mit dem Sie RS232 / RS422 / RS485-Schnittstellen analysieren können, die MODBUS-Kommunikation übertragen. Die hervorragende Funktionalität von SPM ermöglicht eine einfache Erkennung und Lösung von Problemen, die auftreten, wenn Sie MODBUS-Tests und Debugging durchführen. Eine Besonderheit dieses Tools ist, wie es alle Daten anzeigen und protokollieren kann, die durch den COM-Port Ihres Systems fließen.
Mit den erweiterten Such- und Filteroptionen der MODBUS-Sniffer-Software können Sie nur die relevanten Daten anzeigen, die Sie wünschen. SPM enthält außerdem ein eingebautes Terminal zum Ausführen von Textbefehlen. Diese benutzerfreundliche Anwendung unterstützt den Export von Daten in verschiedenen Formaten und verfügt über viele anpassbare Optionen.