Modbus
Modbus oder MODBUS ist ein K Custom client/client-server-Datenkommunikationsprotokoll in der Anwendungsübertragungsschicht. Es wurde ursprünglich für die Verwendung mit programmablen Logikkontrollern (PLCs) entwickelt, aber hat sich zu einem de facto-Standards-Protokoll für die Kommunikation zwischen industriellen elektronischen Geräten in einer breiten Palette von Busse und Netzwerken entwickelt.
Modbus ist im industriellen Umfeld beliebt, da es offen veröffentlicht und royaltyfrei ist. Es wurde für industrielle Anwendungen entwickelt, ist relativ einfach zu deployen und maintainieren im Vergleich zu anderen Standards, und legt wenige Einschränkungen auf die Formatierung der Daten, die übertragen werden.
Das Modbus-Protokoll verwendet seriale Kommunikationslinien, Ethernet oder das Internetprotokollsuite als Transportlayer. Modbus unterstützt die Kommunikation zu mehreren Geräten, die an derselben Kabelseite oder über ein Ethernet-Netzwerk verbunden sind.
Modbus wird oft zum Verbinden eines Überwachungscomputers mit einem Fernterminaleinheit (RTU) in Überwachungs- und Datenverarbeitungssystemen verwendet. Viele der Datentypen werden von industriellen Kontrollgeräten benannt, da sie zur Steuerung von Relais eingesetzt werden: Ein einzelnes-Bit physisches Ausgang ist ein Kabel, und ein einzelne-Bit physischer Eingang ist ein Kontakt.
Es wurde ursprünglich im Jahr 1979 von Modicon veröffentlicht. Die Firma wurde 1997 von Schneider Electric übernommen. Im Jahr 2004 wurden die Rechte an der Modbus-Organisation, einer Interessenvertretung aus Nutzern und Lieferanten des Modbus-kompatiblen Geräts, übertragen, die sich für den fortgesetzten Einsatz der Technologie einsetzt.
=== Protokollbeschreibung ===
Modbus-Standards oder -Busse umfassen:
TCP/IP über Ethernet
Asynchrone seriale Kommunikation in einer breiten Palette von Standards, Technologien: EIA/TIA-232-E, EIA-422, EIA/TIA-485-A, Faser, und auch SMS oder GPRS.
=== PDU und ADU ===
Modbus definiert einen Client, der eine Entität ist, die den Transaktionsaufruf initiiert, um eine bestimmte Aufgabe an das Request-Receiver zu beauftragen. Der Client, der den Transaktionsaufruf initiiert hat, wird als Server bezeichnet. Beispielsweise, wenn ein Mikrokontrollereinheit (MCU) mit einem Sensoreinheit (Sensor) über Modbus auf einer wiederverwendeten Kabelübertragung, z.B. RS485-Bus, die MCU im Zusammenhang mit dem Lesen des Sensorsdatensatzes durch Modbus auf einem wiederverwendeten Netzwerk, wie z.B. Ethernet, das MCU in diesem Fall ist der Client und der Sensor die Server. In früherer Terminologie war der Client «Master» und der Server «Slave».
Modbus definiert ein Protokoll-Dateineinheit (PDU) unabhängig von seinen unteren Schichten in seinem Protokollstack. Die Umsetzung des Modbus-Protokolls auf bestimmte Busse oder Netzwerke erfordert einige zusätzliche Felder, die als Anwendungs-Daten-Einheit (ADU) bezeichnet werden. Die ADU wird vom Client innerhalb eines Modbusnetzes initiieren, wenn der Client einen Transaktionsaufruf initiiert.
PDU = Funktion code + data
ADU = Additional address + PDU + Error check
Die ADU ist offiziell als Modbus-Framme bezeichnet, obwohl die Dateneinheit im Datenverbindungslevel des OSI-Modells (während das Modbus eine Anwendungsübertragungsschicht-Protokoll ist)
Die PDU Maxgröße beträgt 253 Bytes. Die ADU Maxgröße auf RS232/RS485-Netzwerk beträgt 256 Bytes, und mit TCP liegt die Maxgröße bei 260 Bytes.
Für die Datenbeschreibung verwendet Modbus eine big-endian-Darstellung für Adressen und -felder. Der höchste Wert des Bisses wird zuerst gesendet, also ist der 16-Bit-Wert beispielsweise durch das Senden der höchsten zweistelligen Zahl vor der niedrigsten zweistelligen Zahl im Datenfeld erreicht.
Die Funktion code ist 1 Byte groß und gibt den Code der abgerufenen Funktion an.
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