En el campo del control industrial, la comunicación de energía eléctrica, el medidor inteligente, etc., la comunicación en serie generalmente se usa para el intercambio de datos. El método inicial utilizado es la interfaz RS232, debido a la complejidad del sitio industrial, una variedad de equipos eléctricos producirá más interferencia electromagnética en el entorno, lo que puede conducir a errores de transmisión de señales.
En 1979, Schneider Electric desarrolló un protocolo de autobús para el protocolo de Modbus de campo industrial, ahora utilizado en ocasiones de comunicación industrial RS485, muchos utilizan el protocolo Modbus, por lo que hoy llegamos a comprender el protocolo de comunicación y comunicación Modbus RS485.
Primero, la introducción de rs485
En las ocasiones de control industrial, el bus rs485 debido a su interfaz simple, la red fácil, la distancia de transmisión y otras características se utilizan ampliamente.
RS485 y RS232 se basan en la misma interfaz de comunicación en serie, el funcionamiento del envío y la recepción de datos es el mismo, por lo que el uso del mismo controlador subyacente. Pero están en la aplicación real del modo de comunicación que tiene una gran diferencia, la interfaz RS485 para el modo de comunicación de datos medio-dúplex, mientras que la interfaz RS232 para el modo de comunicación de datos Full-Duplex, los datos no se pueden enviar y recibir al mismo tiempo, para garantizar que los datos enviados y recibidos sin conflicto, el hardware sea a través de la dirección de conmutación para lograr, y en consecuencia también se debe enviar y recibir el software y recibir en el proceso de estricto.
La interfaz RS485 compuesta por una red medio-dúplex, generalmente el sistema de dos hilos (anteriormente la conexión de cuatro hilos, solo puede darse cuenta de la comunicación punto a punto, ahora rara vez utilizada), más transmisión de cable de par de pares retorcidos. Este cableado para la topología del bus en el mismo bus se puede conectar a un máximo de 32 nodos. En la red de comunicación RS485 se usa generalmente en el modo de comunicación del esclavo maestro, es decir, un host con más de un esclavo.
Características RS485:
RS485 Características eléctricas: Lógica "0" a la diferencia de voltaje entre las dos líneas para + (2-6) v Said; Lógica "1" a la diferencia de voltaje entre las dos líneas para - (2-6) V dijo. La lógica "1" se indica mediante una diferencia de voltaje de -(2-6) V entre las dos líneas. El nivel de señal de interfaz es inferior al RS232, no es fácil dañar el chip del circuito de interfaz y el nivel es compatible con el nivel TTL, se puede conectar fácilmente con el circuito TTL.
La tasa de transferencia de datos máxima de RS485 es de 10 Mbps.
La interfaz RS485 es el uso de combinación de controlador equilibrado y receptor diferencial, capacidad de interferencia anti-common-mode para mejorar, es decir, una buena interferencia anti-nominal.
La distancia de transmisión máxima de la interfaz RS485 se estandariza a 4000 pies (aproximadamente 1219 metros), y de hecho puede alcanzar 3000 pies. Además, la interfaz RS232 permite que solo 1 transceptor se conecte al bus, es decir, la capacidad de estación única. La interfaz RS485 en el bus puede conectar hasta 128 transceptores. Es decir, con la capacidad de la estación múltiple, para que los usuarios puedan usar una única interfaz RS485 para establecer fácilmente una red de dispositivos.
Segundo, Introducción de Modbus
Modbus fue inventado por Modicon (ahora una marca de Schneider Electric) en 1979, y es el primer protocolo de autobuses real del mundo para sitios industriales.
Modbus Network es un sistema de comunicación industrial, los controladores programables y las computadoras con terminales inteligentes están conectados a través de líneas dedicadas comunes o localizadas. La estructura del sistema incluye hardware y software. Se puede utilizar para una variedad de aplicaciones de adquisición de datos y monitoreo de procesos.
Características de Modbus:
Los usuarios estándar, abierto, pueden usar el protocolo Modbus sin cargo, tenga la seguridad de que no hay necesidad de pagar las tarifas de licencia y no infringirá los derechos de propiedad intelectual. Actualmente, hay más de 400 fabricantes que soportan MODBUS y más de 600 productos que soportan MODBUS.
Modbus puede admitir una variedad de interfaces eléctricas, como RS -232, RS -485, etc., y también se puede transmitir a través de una variedad de medios, como pares retorcidos, fibra óptica e inalámbrica.
El formato de cuadro de Modbus es simple, compacto y fácil de entender. Es fácil de usar para los usuarios y simples para que los fabricantes se desarrollen.
Método de transmisión de comunicación Modbus:
La transmisión de comunicación se divide en encabezado de información independiente y datos codificados enviados. Las siguientes definiciones de los métodos de transmisión de comunicación también son compatibles con el protocolo de comunicación Modbusrtu:
Estructura inicial=mayor o igual a 4 bytes de tiempo
Código de dirección=1 byte
Código de función=1 byte
Área de datos=n bytes
Verificación de errores=16- Bit Código CRC
Estructura final=mayor o igual a 4 bytes de tiempo
Código de dirección:El código de dirección es el primer byte de la transmisión de comunicación. Este byte indica que el esclavo con el código de dirección establecido por el usuario recibirá la información enviada por el maestro. Cada esclavo tiene un código de dirección único, y la respuesta de respuesta comienza con el código de dirección respectivo. El código de dirección enviado por el maestro indica la dirección del esclavo al que se enviará el mensaje, y el código de dirección enviado por el esclavo indica la dirección del esclavo al que se devolverá el mensaje.
Código de función:El segundo byte de la transferencia de comunicación El protocolo de comunicación Modbus define números de función de 1 a 127 El instrumento utiliza solo algunos de estos códigos de función. Enviado como solicitud de host, el código de función le dice al esclavo qué acción realizar. Enviado como una respuesta de esclavo, el código de función enviado por el esclavo es el mismo que el enviado desde el host e indica que el esclavo ha respondido al host para realizar una acción. Si el bit más alto del código de función enviado por el esclavo es 1 (por ejemplo, el código de función es 127 al mismo tiempo que el código de función es grande), indica que el esclavo no ha respondido a la operación o ha enviado un error.
Área de datos:El área de datos es diferente según los diferentes códigos de funciones. El área de datos puede ser un valor real, un punto de ajuste, una dirección enviada desde el host al esclavo o del esclavo al host.
Código CRC:Código de detección de errores de dos bytes.
Tercero, la diferencia entre Rs485 y Modbus
RS485 es una interfaz física, simplemente put, hardware.
Modbus es un protocolo de comunicación estándar internacional para el intercambio de datos entre diferentes fabricantes de equipos (generalmente uso industrial); El llamado protocolo, que también puede entenderse como el anterior, alguien dijo "lenguaje", simplemente el software.
En general, dos dispositivos a través del protocolo Modbus para transmitir datos:
Lo más temprano es usar RS232C como interfaz de hardware (es decir, el puerto de comunicaciones seriales de la computadora ordinaria (puerto serie)); También útil RS422, también se usa RS485 comúnmente utilizado, esta distancia de transmisión de la interfaz, en general, el campo industrial con más.
El protocolo Modbus se divide en Modbus RTU, Modbus ASCII y el desarrollo posterior de Modbus TCP Tres modos: los dos primeros (Modbus RTU, Modbus ASCII) utilizados en la interfaz de hardware físico son el puerto de comunicación serial (serie) (RS232, RS422, RS485).
Modbus TCP debe cumplir con la tendencia del desarrollo mundial actual, lo que se puede utilizar Ethernet Network o Internet para conectar y transmitir datos. Entonces y el modo Modbus TCP, el modo de la interfaz de hardware es el puerto Ethernet (Ethernet), es decir, nuestras computadoras generalmente se usan en el puerto de red.