Como profesionales del control industrial, probablemente esté familiarizado con el protocolo de comunicación Modbus. Podría decirse que es el protocolo de comunicación más utilizado en el campo de la automatización industrial. Su apertura, escalabilidad y estandarización lo han convertido en un estándar industrial universal.
Creo que las ventajas del protocolo Modbus son evidentes. El propósito de este artículo es principalmente discutir los inconvenientes del protocolo Modbus.
Todo tiene dos caras y cada protocolo tiene sus defectos. El hecho de que Modbus tenga inconvenientes no significa que sea un mal protocolo; Espero que todos vean esto de manera racional.
1. Limitaciones en la cantidad de datos que se pueden leer
El siguiente diagrama ilustra el formato de datos para el código de función 03 del protocolo Modbus RTU:
Como se muestra en la figura, el recuento de datos (recuento de bytes) devuelto por la estación esclava es de solo un byte.
Dado que el recuento de bytes ocupa solo un byte, al leer registros de entrada/retención, se puede leer un máximo de 127 registros a la vez. En aplicaciones con volúmenes de datos muy grandes, se requieren múltiples lecturas para recuperar todos los datos, lo que inevitablemente reduce la eficiencia de la comunicación.
2. Falta de soporte para escribir en bits de registro individuales
Entre los ocho códigos de función Modbus comúnmente utilizados, no existe una función específica para escribir en bits individuales dentro de un registro. Por lo tanto, cuando necesitamos activar o borrar un bit específico en un registro, el proceso se vuelve bastante engorroso.
Generalmente existen dos enfoques para manejar esto:
Primer enfoque: primero debemos leer el valor del registro, luego manipular un bit específico de ese valor y finalmente volver a escribir el valor modificado. Esto requiere dos viajes de ida y vuelta-para completarse y, desde cierta perspectiva, no es seguro.
El segundo enfoque: podemos tratar un solo bit como un registro separado, donde escribir un 1 representa Verdadero y escribir un 0 representa Falso. Este método se puede lograr en una sola interacción, pero desperdicia una cantidad significativa de espacio de memoria.
El protocolo Modbus se creó en 1979 y ahora se utiliza en decenas de miles de dispositivos. Creo que sus inventores ciertamente eran conscientes de estos problemas, pero no pudieron implementar una solución unificada.
Quizás algún día el protocolo Modbus pueda resolver estos dos problemas...
Algunos podrían argumentar que el protocolo Modbus tiene vulnerabilidades de seguridad. Sin embargo, como protocolo diseñado para aplicaciones de campo industrial, su objetivo principal es facilitar el intercambio de datos. En un entorno fuera de línea, no hay ningún daño si no hay un ataque.