Modbus este un protocol de comunicație industrială utilizat pe scară largă, care folosește o arhitectură master-slave pentru a face schimb de date prin conexiuni seriale. Aceste conexiuni sunt RS-485, RS-422 și RS-232, precum și rețele TCP/IP.
În acest ghid, comparăm cele mai bune instrumente software pentru testarea Modbus, de la platforme profesionale la alternative gratuite utilizate pe scară largă, astfel încât să puteți găsi varianta potrivită pentru nevoile dvs.
Ce este Modbus? Principiile de bază explicate
- Modbus RTU pentru comunicare serială binară
- Modbus ASCII pentru schimb de date bazat pe caractere și depanare mai ușoară
- TCP pentru comunicare bazată pe Ethernet cu un antet MBAP
O rețea Modbus funcționează de obicei cu un singur Master responsabil pentru inițierea comunicării și până la 247 de Slaves care răspund la comenzi.
| Tip | Ce face |
| Monitorizare/analizator | Analizează comunicarea Modbus în timp real și decodează traficul fără a interfera cu conexiunea existentă |
| Splitter | Replică fluxul de date al unui port COM astfel încât să poată fi accesat simultan de mai multe aplicații |
| Simulator master & slave | Oferă emularea unui dispozitiv Modbus pentru testarea fluxurilor de lucru fără a fi nevoie de hardware fizic |
| Partajare TCP | Vă permite să vă conectați de la distanță la un dispozitiv serial local, făcându-l disponibil prin TCP/IP |
Software de monitorizare Modbus pentru testare și diagnosticare
Monitorizarea eficientă a traficului Modbus RTU și ASCII în timp real necesită software specializat care poate intercepta activitatea portului COM în timp real, păstrând în același timp conexiunea existentă.
Mai jos sunt principalele instrumente disponibile:
Monitor Port Serial
Cel mai potrivit pentru: Dezvoltatori și ingineri care au nevoie de monitorizare și analiză în timp real a comunicării Modbus RTU/ASCII live pe porturi seriale, fără a afecta conexiunea activă.
Analizator de protocol Modbus oferă o modalitate convenabilă de a depista posibilele probleme în timpul dezvoltării unei aplicații sau a unui driver, de a testa și optimiza dispozitive seriale etc.
Caracteristici cheie:
- Conectează-te la un port serial care este deja utilizat de un alt program și începe monitorizarea chiar acolo. Toate datele primite de port sunt afișate în timp real pentru identificarea imediată a oricăror posibile probleme.
- Monitorizează mai multe porturi seriale în același timp. Poți analiza sincron activitatea mai multor porturi Modbus într-o singură sesiune. Datele care circulă în ambele direcții sunt înregistrate convenabil într-un singur jurnal, pe baza principiului primul intrat, primul ieșit.
- Vezi datele capturate în vizualizările tabel, terminal, linie și dump în același timp. Poți utiliza diverse filtre pentru o monitorizare precisă.
- Emulează transferul de date către un dispozitiv serial pentru a vedea exact cum va reacționa la comenzi specifice.
Află cum să decodifici mesajele Modbus aici.
Protocoale: Protocoalele Modbus RTU și Modbus ASCII care funcționează prin RS-232, RS-422 și RS-485.
Platformă: Compatibil cu Windows 7/8/8.1/10/11 atât în versiuni pe 32 de biți, cât și pe 64 de biți, precum și cu Windows Server 2012, 2016, 2019 și Windows pe ARM.
Preț: Disponibil sub licență plătită în edițiile Standard, Professional și Company, cu o versiune de încercare gratuită inclusă.
Avantaje
- Acceptă monitorizare neintruzivă prin porturi care sunt deja deschise
- Capacitatea de a lucra cu mai multe porturi în același timp
- Dispune de un decodor Modbus integrat cu o vizualizare specializată de monitorizare Modbus
- Include funcționalitate de redare a sesiunii
- Funcționează cu toate tipurile de porturi COM, cum ar fi adaptoarele USB-la-RS232 și RS485
Dezavantaje
- Limitat doar la sistemele Windows
- Conceput doar pentru monitorizarea portului serial, fără suport pentru Modbus TCP
Modbus Poll
Cel mai potrivit pentru: Tehnicieni și ingineri de automatizare care au nevoie de afișare grafică în timp real, monitorizare în mai multe ferestre și înregistrare a datelor într-un simulator de dispozitiv master Modbus de încredere.
Modbus Poll este o aplicație Windows populară pentru monitorizare Modbus în timp real și simulare master. Funcționează bine cu Modbus RTU, ASCII și TCP/IP, permițând utilizatorilor să citească și să scrie registre, să vizualizeze datele în timp real și să interogheze dispozitive slave.
Interfața cu mai multe documente face posibilă deschiderea simultană a mai multor ferestre de interogare independente, fiecare concentrată pe slave-uri diferite sau grupuri de registre. Cu peste 20 de ani în industrie, a devenit un instrument standard de facto pentru inginerii de automatizări din întreaga lume.
Funcționalități
- Acceptă o interfață multi-document care permite monitorizarea mai multor slave-uri în ferestre separate, în același timp
- Oferă vizualizare a datelor în timp real prin diagrame, indicatoare și grafice
- Include capabilități de înregistrare a datelor cu opțiuni de export CSV și Excel
- Oferă acoperire completă a codurilor de funcție Modbus
- Permite injectarea de erori pentru testarea și analizarea gestionării erorilor de către slave
- Oferă acces din linia de comandă și o integrare DLL pentru a susține scenarii de automatizare
Protocoale: Compatibil cu standardele de comunicare Modbus RTU, ASCII, TCP/IP și UDP.
Platformă: Windows.
Preț: Disponibil cu o perioadă de probă gratuită de 14 zile și o licență pentru un singur utilizator la un preț de aproximativ 99 $.
Avantaje
- Considerată o soluție standard în industrie pentru testare și diagnosticare
- Suportă sondarea în mai multe ferestre pentru monitorizare simultană
- Instrument de vizualizare bogat în funcționalități
- Compatibil cu fiecare cod de funcție Modbus
- Cunoscut pentru fiabilitate și documentație solidă
Dezavantaje
- Disponibil doar pentru Windows
- Interfața poate părea învechită din punct de vedere vizual
- Poate fi dificil de învățat pentru utilizatorii nefamiliarizați cu scriptingul
- Acționează ca un master Modbus activ în loc să funcționeze ca un instrument de monitorizare pasiv
QModMaster
Cel mai potrivit pentru: Dezvoltatori și ingineri care caută un master Modbus fiabil, fără costuri, cu capabilități de monitorizare a magistralei care acceptă Windows și Linux.
QModMaster oferă un mediu gratuit și open-source bazat pe Qt pentru lucrul cu protocoalele Modbus TCP/IP, RTU și ASCII pe sistemele Windows și Linux. Permite inginerilor și dezvoltatorilor să monitorizeze datele din bobine, registre de menținere, registre de intrare și intrări discrete, să efectueze operațiuni de citire sau scriere și să se conecteze la dispozitive slave Modbus.
QModMaster oferă un monitor de magistrală încorporat pentru a analiza tot traficul de pe magistrală, a reprezenta grafic registrele în timp real și a integra scripting Perl pentru rularea secvențelor automate de testare.
Funcționalități
- Dispune de un monitor încorporat pentru vizualizarea în timp real a întregului trafic de pe magistrala Modbus
- Suportă operații de citire și scriere pentru bobine, registre de menținere, registre de intrare și intrări discrete
- Oferă vizualizare în timp real a valorilor registrelor
- Suportă secvențe de test automatizate printr-un motor integrat de scripting Perl
- Rulează pe Windows fără instalare, ceea ce permite utilizatorilor să îl dezarhiveze și să îl folosească imediat
Protocoale: Compatibil cu standardele de comunicare Modbus RTU, ASCII și TCP/IP.
Platformă: Windows și Linux.
Preț: Disponibil ca software gratuit și open-source cu licență GPL.
Avantaje
- Disponibil fără costuri
- Funcționează pe mai multe sisteme de operare
- Include funcționalitate de monitorizare a autobuzelor
- Include capabilități de scripting
- Poate fi utilizat imediat fără instalare
Dezavantaje
- Oferă o interfață mai simplă, mai puțin finisată comparativ cu software-ul comercial
- Oferă suport oficial limitat din partea dezvoltatorului
- Nu include redarea sesiunii sau capacități avansate de export al datelor
Soluție software pentru separarea datelor Modbus
În practică, un singur port COM fizic poate primi date Modbus pe care mai multe aplicații trebuie să le proceseze în același timp. Totuși, acest lucru nu este acceptat nativ de porturile seriale, deoarece o singură aplicație poate accesa un port la un moment dat. Un software dedicat de tip splitter Modbus abordează această problemă prin crearea mai multor copii virtuale ale portului și replicarea datelor de intrare, astfel încât fiecare aplicație să le primească.
Driver port serial virtual
Cel mai bun pentru: Dezvoltatori și ingineri care necesită distribuirea datelor Modbus RTU de la un port COM fizic către mai multe aplicații în același timp.
Virtual COM Port Driver de la Electronic Team este probabil cea mai optimă soluție pentru această sarcină. Programul funcționează ca un splitter de port serial, capabil să duplice datele care intră într-un port COM către un număr nelimitat de interfețe seriale reale și virtuale. Virtual COM Port Driver vă va ajuta să creați în sistemul dvs. atâtea porturi RS485 (RS232, RS422) virtuale câte aveți nevoie. Așadar, dacă doriți ca traficul dvs. Modbus să fie recepționat de mai multe aplicații simultan, puteți pur și simplu să creați copii virtuale ale portului COM de recepție al masterului și să conectați aplicațiile necesare la acestea. Virtual COM Port Driver va duplica traficul către toate copiile virtuale ale portului COM real și, în acest fel, mai multe aplicații vor putea primi aceleași date în același timp.
Funcționalități
- Configurați mai multe perechi de porturi COM virtuale pe PC-ul dvs.
- Permite unui singur port COM fizic să distribuie aceleași date Modbus către mai multe aplicații în paralel
- Acceptă emularea conexiunilor loopback și a semnalelor moderne de linie pentru modem sau handset
- Agregă mai multe porturi COM într-o interfață virtuală unificată
Protocoale: Compatibil cu Modbus RTU și Modbus ASCII utilizând RS-232, RS-422 și RS-485.
Platformă: Rulează pe Windows XP, Vista, 7, 8, 8.1, 10, 11 atât pe 32 de biți, cât și pe 64 de biți, și pe Windows Server 2003 până la 2019.
Preț: Software comercial disponibil în edițiile Standard și PRO, iar o versiune de încercare gratuită este disponibilă.
Avantaje
- Fără limită la crearea de perechi de porturi COM virtuale
- Acceptă duplicarea datelor în timp real pentru mai multe aplicații simultan
- Acceptă emularea loopback și a liniei de comunicație
- Complet bazat pe software; nu este necesar niciun hardware
- Construit pentru funcționare fiabilă la nivel de driver
Dezavantaje
- Proiectat doar pentru platformele Windows
- Limitat la comunicațiile pe port serial, fără suport pentru Modbus TCP
com0com
Cel mai potrivit pentru: Dezvoltatori care caută un emulator virtual null-modem gratuit pentru testare simplă și utilizare în dezvoltare.
com0com este un driver de port serial virtual în modul kernel pentru Windows, gratuit și open-source. Creează perechi de porturi COM virtuale și le conectează printr-un cablu virtual null-modem. Astfel, două aplicații pot comunica între ele la fel ca printr-o conexiune serială reală. Îl poți configura fie prin linia de comandă, fie printr-un instalator GUI simplu.
Funcționalități
- Generează perechi de porturi COM virtuale, cum ar fi COM5 ↔ COM6
- Utilizează un driver în mod kernel pentru a asigura compatibilitate la nivel jos
- Suportă instalarea printr-o interfață GUI simplă și configurarea prin linia de comandă
Protocoale: Compatibil cu orice protocol serial, cum ar fi Modbus RTU și ASCII.
Platformă: Windows.
Preț: Disponibil gratuit și open-source.
Avantaje
- Nu este necesar niciun cost
- Construit pentru stabilitate fiabilă la nivel de kernel
- Utilizat frecvent în mediile de dezvoltare software
Dezavantaje
- Acceptă doar ieșire cu o singură destinație, fără divizare către mai multe ținte
- Lipsește funcționalitatea de emulare loopback
- Nu este furnizată nicio interfață grafică pentru administrare
- Nu include asistență oficială din partea furnizorului
- Nu este proiectat pentru cazuri de utilizare Modbus în producție
- Poate necesita dezactivarea impunerii semnăturii driverelor sau activarea modului de test Windows
Software Modbus TCP pentru partajarea dispozitivelor seriale bazată pe rețea
În configurațiile industriale, un dispozitiv Modbus RTU se conectează fizic la un singur PC printr-un port serial, în timp ce mai mulți utilizatori sau sisteme din rețea trebuie să îl acceseze simultan. Modbus TCP rezolvă acest lucru prin traducerea conexiunii RTU seriale într-un flux TCP/IP. Acest lucru face dispozitivul disponibil pentru toți clienții din rețea.
Conector serial la Ethernet
Cel mai potrivit pentru: Ingineri care trebuie să ofere acces TCP/IP la un dispozitiv Modbus RTU serial conectat local pentru mai mulți utilizatori sau aplicații la distanță.
Conectorul Serial to Ethernet Connector de la Electronic Team este o aplicație software populară, concepută pentru a partaja datele de la un dispozitiv serial Modbus conectat local printr-o rețea Ethernet. Aceasta le permite utilizatorilor din rețea să comunice cu dispozitivul ca și cum ar fi conectați local, utilizând un port COM virtual pe propriul computer.
Serial to Ethernet Connector poate gestiona partajarea a peste 255 de dispozitive pe porturi seriale simultan. Rulează ca un serviciu Windows în fundal, astfel încât aplicația nu trebuie să rămână deschisă. Sistemul reconfigurează automat toate conexiunile după o repornire a sistemului.
Funcționalități
- Oferă posibilitatea de a partaja prin UDP sau TCP/IP dispozitive seriale Modbus RTU conectate local
- Conexiunile de la clienții la distanță se realizează printr-un port COM virtual, păstrând funcționalitatea completă a dispozitivului
- Permite ca un singur port să deservească simultan mai mulți clienți, cu permisiuni de citire și scriere configurabile pentru fiecare client
- Stochează datele în buffer atunci când conexiunea se pierde și le trimite automat odată ce conexiunea este restabilită
- Rulează în fundal ca serviciu Windows fără a necesita ca aplicația să rămână deschisă
- Restabilește automat conexiunile într-o perioadă de timp de așteptare definită de utilizator
- Oferă suport pentru protocoalele de comunicare a datelor RAW și Telnet (RFC 2217)
- Include criptarea traficului și protecție cu parolă pentru comunicare securizată
- Proiectat pentru utilizare atât în mediile Windows, cât și Linux
- Permite exportarea și importarea configurațiilor, cu migrare ușoară pe o altă mașină
Protocoale: Suportă conversia Modbus RTU în Modbus TCP/IP și UDP pentru comunicarea serial-la-rețea.
Platformă:
- Rulează pe Windows 7 SP1, 8, 10, 11 atât pe 32 de biți, cât și pe 64 de biți, Windows Server 2008 R2 SP1–2022 și Windows 10 și 11 pe ARM
- Versiune Linux completă (ediția completă)
Preț: Disponibil sub licență plătită și include o perioadă de încercare gratuită de 14 zile.
Avantaje
- Gestionează mai mult de 255 de dispozitive
- Funcționează ca un serviciu Windows
- Acceptă stocarea temporară în buffer a datelor atunci când conexiunea se pierde
- Controlează accesul de citire/scriere pentru fiecare client în parte
- Suportă criptarea traficului
- Conceput pentru utilizare în mediile Linux și Windows
- Clienții la distanță păstrează funcționalitatea serială completă printr-un port COM virtual
Dezavantaje
- Software-ul necesită instalare pe server și pe sistemele client
Simulatoare Modbus Master și Slave
În timpul dezvoltării, simularea Modbus este esențială. Aceasta permite testarea sistemelor master și slave față de omologi virtuali, fără a fi nevoie de hardware fizic de ambele părți.
Simplu Modbus
Cel mai potrivit pentru: Ingineri care caută o suită Windows simplă și accesibilă, care acceptă atât simularea Modbus master, cât și slave prin TCP și RTU.
Creat pentru Windows, Simply Modbus oferă o suită de instrumente pentru a testa, simula și monitoriza protocoalele seriale Modbus TCP/IP și RTU/ASCII. Oferă un simulator Modbus Master, un Poll Manager pentru interogarea continuă în timp real a registrelor, un simulator Modbus Slave și un Data Recorder pentru înregistrarea traficului Modbus. Interfața păstrează lucrurile simple și minimale. Doar configurezi conexiunea, selectezi codurile de funcție și pornești comunicarea cu o configurare minimă.
Funcționalități
- Simulatoare Modbus Master și Slave într-o singură suită
- Include un Manager de interogare pentru interogarea continuă și afișarea registrelor în timp real
- Include un Înregistrator de date pentru jurnalizarea traficului Modbus în fișiere
- Permite mai multe formate de date, cu configurare independentă pentru fiecare registru
- Acceptă simularea Modbus RTU prin serial și simularea Modbus TCP prin Ethernet
Protocoale: Compatibil cu protocoalele Modbus RTU, ASCII și TCP/IP.
Platformă: Windows.
Preț: Disponibil sub licență plătită, cu planuri rentabile pentru un singur utilizator și o licență de site opțională.
Avantaje
- Include atât master, cât și slave într-un singur pachet
- Interfață simplă și focalizată
- Prietenos cu bugetul
- Configurarea formatelor de date pentru fiecare registru în parte
- Disponibil cu opțiunea de licență pentru site
Dezavantaje
- Interfața arată învechită
- Disponibil doar pentru Windows
- Oferă suport de bază pentru scripting și automatizare
Slave Modbus
Potrivit pentru: Inginerii de automatizări și dezvoltatorii care au nevoie să ruleze în paralel mai multe simulări de slave Modbus pentru testarea cuprinzătoare a software-ului master.
Modbus Slave de la Witte Software servește drept un echivalent de nivel profesional pentru Modbus Poll. Poate rula simultan până la 100 de ferestre slave independente, cu o interfață cu mai multe documente, fiecare menținând propria adresă, propria hartă de registre și propriile valori de date.
Modbus Slave se integrează cu Excel prin automatizare OLE, ceea ce permite scenarii de testare structurate în care valorile registrelor urmează scripturi sau seturi de date.
Funcționalități
- Acceptă până la 100 de ferestre slave simultane, fiecare fereastră fiind configurată independent
- Integrarea cu Excel prin automatizare OLE permite utilizarea datelor de test scriptate
- Acceptă simularea răspunsurilor de excepție pentru testarea gestionării erorilor de către master
- Compatibil cu protocoalele Modbus RTU, ASCII, TCP și UDP
- Include o perioadă de încercare gratuită de 30 de zile
Protocoale: Compatibil cu Modbus RTU, ASCII, TCP/IP și UDP.
Platformă: Windows
Preț: Disponibil cu o perioadă de încercare gratuită de 30 de zile și o licență pentru un singur utilizator la un preț de aproximativ 99 $
Avantaje
- Acceptă până la 100 de Windows slave
- Oferă integrare cu Excel prin OLE
- Oferă suport pentru toate variantele Modbus, precum RTU, ASCII, TCP/IP și UDP
- Vânzător de încredere
Dezavantaje
- Disponibil doar pentru Windows
- Necesită o licență plătită
- Folosește o interfață de utilizator de stil mai vechi
Ce instrument Modbus se potrivește nevoilor tale?
Există multe instrumente Modbus disponibile, iar cel mai bun depinde de sarcina dvs. specifică. Dacă aveți nevoie de un monitor pasiv pentru traficul serial sau doriți să simulați hardware, să partajați un dispozitiv într-o rețea sau să testați activ un dispozitiv, există o soluție concepută special pentru fiecare scenariu.
Consultați tabelul de mai jos pentru a-l găsi rapid pe cel potrivit pentru nevoile dvs.
| Sarcină | Cel mai bun instrument |
| Pentru a monitoriza traficul RTU/ASCII în timp real, menținând conexiunea neîntreruptă | Serial Port Monitor |
| Pentru a interoga un dispozitiv slave Modbus cu cereri | Modbus Poll |
| Pentru a rula ca dispozitiv slave pentru a simula un senzor sau un PLC | Simply Modbus Slave |
| Pentru a partaja un singur port serial între mai multe aplicații în același timp | Virtual Serial Port Driver |
| Pentru a vă conecta la un dispozitiv serial printr-o rețea TCP/IP la distanță | Serial to Ethernet Connector |
| Pentru a identifica și rezolva erorile de cadru Modbus, precum CRC, codul de funcție și problemele de răspuns incorect | Serial Port Monitor |
| Instrument gratuit pentru testare simplă sau în scopuri de învățare | QModMaster |
Întrebări frecvente
QModMaster este un instrument Modbus gratuit popular care acceptă RTU și TCP, rulează pe sistemele Windows și Linux și oferă un monitor de magistrală încorporat. ModPoll este o alternativă CLI ușoară și gratuită. Pentru monitorizare neintruzivă sau decodare încorporată a cadrelor Modbus, Serial Port Monitor de la Eltima oferă o perioadă de probă gratuită de 14 zile.
Modbus RTU utilizează comunicație serială precum RS-232 și RS-485 pentru a transmite date în formă binară. În timp ce, Modbus TCP utilizează Ethernet și TCP/IP pentru a rula același protocol și înlocuiește încadrarea serială cu un antet MBAP de 6 octeți. Majoritatea instrumentelor moderne sunt compatibile cu ambele variante.
Serial Port Monitor de la Eltima acceptă atașarea neintruzivă la porturile COM active și capturează traficul Modbus în timp real fără a afecta aplicația care utilizează portul.
Puteți folosi un simulator de master Modbus, precum QModMaster gratuit sau Modbus Poll, pentru a testa dispozitivul slave. Vă ajută să citiți registrele holding, să vă conectați la dispozitiv prin TCP sau serial și să comparați răspunsurile cu valorile așteptate. QModMaster include scripting Perl încorporat pentru secvențe de test automatizate.
Porturile seriale nu acceptă acest lucru în mod nativ, deoarece doar o singură aplicație poate utiliza portul la un moment dat. Virtual Serial Port Driver de la Eltima duplică portul serial și livrează datele primite către fiecare aplicație conectată în timp real.
Modbus Poll funcționează ca un simulator de master activ pentru trimiterea de solicitări către dispozitive slave și pentru vizualizarea răspunsurilor. Serial Port Monitor funcționează ca un analizor pasiv pentru interceptarea și decodificarea traficului pe conexiuni seriale active, fără a transmite solicitări. Deși îndeplinesc sarcini diferite, sunt adesea combinate în fluxurile de lucru de dezvoltare.