Часть 1/3. Как устройства обмениваются данными?
Представьте промышленную систему.
Есть ПЛК ОВЕН, частотный преобразователь, датчик температуры и панель оператора.
Как заставить эти устройства обмениваться информацией?
Один из самых распространённых способов — использовать протокол Modbus.
Разберём его устройство на простых примерах.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━
🔹 Что такое Modbus?
Modbus — открытый протокол обмена данными, первоначально разработанный компанией Modicon.
Он позволяет устройствам читать и записывать данные друг друга.
Например, ПЛК может:
• получать температуру от датчика;
• считывать частоту двигателя;
• отправлять уставку преобразователю;
• читать состояние аварий;
• передавать команды управления.
При этом устройства могут быть произведены разными компаниями.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━
🔄 Как происходит обмен?
В классическом Modbus используется принцип запрос–ответ.
Одно устройство отправляет запрос, другое обрабатывает его и возвращает ответ.
В Modbus RTU обычно используются роли:
Master — инициатор запросов.
Slave — устройство, отвечающее на запросы.
В современной терминологии:
Client — клиент.
Server — сервер.
Например:
ПЛК ОВЕН (Master)
|
| Запрос
↓
Частотник (Slave)
|
| Ответ
↓
ПЛК
ПЛК может спросить:
«Какое значение находится в регистре 100?»
Устройство отвечает:
«В регистре находится число 1500».
Что означает 1500 — определяется документацией устройства.
Например, при масштабе 0.01 это может соответствовать частоте 15.00 Гц.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━
🔹 Modbus — это не физический интерфейс
Важно различать:
RS-485 — физический интерфейс передачи электрических сигналов.
Modbus RTU — протокол обмена данными.
По RS-485 могут передаваться данные не только Modbus.
А Modbus RTU может использоваться и с другими последовательными интерфейсами.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━
🔹 Modbus RTU и Modbus TCP
Два распространённых варианта:
1️⃣ Modbus RTU
Обычно используется с RS-485.
Основные параметры:
• скорость передачи;
• чётность;
• количество стоповых битов;
• адрес устройства;
• тайм-аут ответа.
2️⃣ Modbus TCP
Работает поверх TCP/IP.
Обычно используется Ethernet.
Основные параметры:
• IP-адрес;
• TCP-порт;
• Unit ID при необходимости;
• тайм-ауты;
• период опроса.
Стандартный TCP-порт Modbus:
502━━━━━━━━━━━━━━━━━━
💡 Главное
Modbus определяет правила обмена данными между устройствами.
Но для успешного обмена недостаточно просто соединить кабели.
Нужно правильно настроить транспорт, адресацию и параметры протокола.
➡️ В следующей части: разберём четыре типа данных Modbus и узнаем, почему регистр 40001 не всегда имеет адрес 40001.
#Modbus #CODESYS #ОВЕН #ПЛК #АСУТП