بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
برنامه نویسی میکروکنترلرها
MODBUS
اسلاید 2 :
بسم الله الرحمن الرحیم
اسلاید 3 :
مقدمه:
MODBUSیک پروتکل ارتباطی است و اولین بار توسط شرکت MODICON به بازار عرضه شد.کاربرد
اولیه ان در PLCها بود اما به تدریج به عنوان یک استاندارد ارتباطی شناخته شد.
سازندگان محصولات مختلف ترجیح دادنداین پروتکل را با ارتباط RS232و یا RS485روی وسایل
خود به کار ببرند.البته استفاده از لینک های سریال RS232و RS485باعث ایجاد محدودیت های
برایModbusشد.
که برخی از ان ها عبارتند از :
● کند بودن خطوط سریال:
این خطوط بین 9600 تا115000بیت بر ثانیه کار می کنند که در مفایسه با سرعت شبکه های ارتباطی
امروزی که100Mbps ویا چندGbps می باشند سرعت پایینی است.
اسلاید 4 :
مقدمه:
●پیچیدگی ارتباط با افزایش وسایل:
از انجا که توسطRS232 تنها دو وسیله و باRS485 بین20 تا 30 وسیله امکان ارتباط دارند از اینرو با
افزایش وسایل بشتر ، نیاز به ارتباطات پیچیده درختی است.
●ارتباط سریال به صورتMaster/Slave
این بدین معنی است که تنها بر روی باس یک وسیله (Master) اجازه صحبت با گروهی ازSlave ها را دارد.
اسلاید 5 :
با وحود این محدودیت ها پروتکل Modbus در عرصه ی اتوماسیون جایگاه ویژه ای پیدا کرد.
اسلاید 6 :
Modbus دارای سه نسخه اصلی است که ویژگی های ان ها با هم متفاوت است:
Modbus RTU/ASCII که به صورت سریال روی RS485وRS232 کار می کند.
Modbus plus که به صورت Token pass و با سرعت بالا در امد طراحی شده است.
Modbus TCP/IP که روی اترنت کار می کند.
Ethernet Modbus
Modbus Plus
Modbus
اسلاید 7 :
modbus
اسلاید 8 :
مدل OSI براي انواع پروتكل هاي Modbus
اسلاید 9 :
Modbus RTU/ASCII
این پروتکل که نسخه پایه است از دو مد انتقال ASCII وRTU استفاده می کند.
ASCII قابل خواندن
RTU فشرده وسریع
مد RTU که به انModbus-B هم گفته می شود مد اصلی است ومدASCII که به ان Modbus-A هم
گفته می شود برای برخی پیام ها به کار میرود.این پیام ها طولشان دوبرابر طول پیام های RTU است.
این پروتکل ها از لایه های2 ,1 و7 مدل OSI استفاده می کنند.
اسلاید 11 :
لایه فیزیکی:
در لایه فیزیکی،Modbus از RS485 وRS232 بهره می گیرد.
Rs232 به صورت p-t-p بسته می شود.
ولی RS485 علاوه بر p-t-p به صورت Multipoint نیز بسته می شود.
در اينحالت باس معمولا 2 سيمه است.
اتصال بصورت RS485:
در اين حالت وسايل بصورت موازي روي كابلTrunk( باس اصلي شبكه) به يكي از سه صورت زير بسته
می شوند.
بصورت Daisy Chain
بصورت Passive Tap و از طريق كابل انشعابي (Derivation Cable) وقتي وسيله مجهز به اينترفيس Modbus باشد.
بصورتActive Tap و با كابلAUI وقتي وسيله مجهز به اينترفيسModbus نباشد.
اسلاید 12 :
در این شکل:
ITr :اينترفيس بين وسيله و كابلTrunk است.
Idv:اينترفيس بين وسيلهPassive Tapاست.
AUI:اينترفيس بين وسيله وActive Tap است.
: LTترمينيتور خط است.
اسلاید 13 :
modbus
اتصال RS485 می تواند 2سیمه یا 4 سیمه باشد.
از 5 رشته سیم 2رشته مربوط به Master است که TXD1,TXD0 نامیده میشود.
Slaveدیتای Masterرا از طریق این دو رشته دریافت می کند. پاسخ Slaveنیز از طریق 2 سیم
دیگرTDX1,TDX0 بهMaster ارسال می شود.
رشته پنجم هم اتصال مشترک است.
اسلاید 14 :
modbus
اسلاید 15 :
modbus
اتصال Modbusبه صورت RS232:
این ارتباط به صورت نقطه به نقطه است.
برای مسافت های کوتاه معمولا 20متر بکار می رود.
ترمینوتر ندارد.
لایه دیتا لینک:
اين لايه از تكنيك دسترسي Master/Slave استفاده می کند. بنابراين در هر لحظه فقط يكMaster
ميتواند باس را در اختيار داشته و با ماكزيمم 247 وسيلهSlave كه به همان باس متصل هستند ارتباط
برقرار كند. بديهی است در اين تكنيك دسترسي slave ها هيچگاه بدون درخواست Master ديتايي را
نميفرستند و هيچگاه نيز با يكديگر ارتباط برقرار نمي كنند.
اسلاید 16 :
Master به يكي از دو روش زير درخواست خودرا ارسال مي نمايد:
مد : Unicast
در این حالت Master ازSlave خاصي
درخواست ديتا مي نمايد.Slave پس از دريافت
Requestپیام Replyرا به Master ارسال
می کند. بديهي است هرSlave بايد داراي آدرس
خاص و منحصربفردي باشد تا Master بتواند
با آن ارتباط برقرار كند.
اسلاید 17 :
مد broadcast :
در اين حالتMaster پيام خود را به تمامSlave
ها ميفرستد ولي هيچ پاسخي به Master بر
نميگردد. اين مد از جمله براي نوشتن فرامين
(Writing Commands) بكار ميرود.
اسلاید 18 :
دیاگرام وضعیت Master
اسلاید 19 :
دیاگرام وضعیت Slave
اسلاید 20 :
روش ادرس دهی در modbus
فريم اطلاعات:
پروتکل Modbus دارای(protocol Data Unit) PDU های ساده ای مانند شکل زیر است.
ديتاهاي ديگري نيز با PDU جمع شده و فريم ديتا را مي سازند. اين فريم در سمت Master ساخته
ميشود.
