Декілька слів про протокол Modbus
Що таке Modbus TCP/IP?
Modbus TCP/IP (також Modbus-TCP) - це просто протокол Modbus RTU з інтерфейсом TCP, що працює в мережі Ethernet.
Структура обміну повідомленнями Modbus – це прикладний протокол, який визначає правила організації та інтерпретації даних незалежно від середовища передачі даних.
TCP/IP означає протокол керування передачею та інтернет-протокол, який забезпечує середовище передачі повідомлень Modbus TCP/IP.
Простіше кажучи, TCP/IP дозволяє обмінюватися блоками двоїчних даних між комп'ютерами. Це також всесвітній стандарт, який є основою для World Wide Web. Основна функція TCP – гарантувати, що всі пакети даних будуть отримані правильно, тоді як IP забезпечує правильну адресацію та маршрутизацію повідомлень. Зауважте, що комбінація TCP/IP є просто транспортним протоколом і не визначає, що означають дані або як дані повинні інтерпретуватися (це робота прикладного протоколу, в даному випадку Modbus).
Тож, підіб'ємо підсумки: Modbus TCP/IP використовує TCP/IP і Ethernet передачі даних структури повідомлень Modbus між сумісними пристроями. Тобто, Modbus TCP/IP об'єднує:
- фізичну мережу (Ethernet)
- з мережевим стандартом (TCP/IP)
- та стандартний метод представлення даних (Modbus в якості прикладного протоколу)
По суті, повідомлення Modbus TCP/IP - це повідомлення Modbus, вкладене в оболонку Ethernet TCP/IP.
На практиці Modbus TCP вбудовує стандартний кадр даних Modbus в кадр TCP без контрольної суми Modbus.
Навіщо поєднувати Modbus з Ethernet?
Повний блок даних програми Modbus TCP/IP вбудовується в поле даних стандартного кадру TCP, а потім відправляється через TCP загальновідомий системний порт 502; який спеціально зарезервований для програм Modbus. Клієнти та сервери Modbus TCP/IP слухають та отримують дані Modbus через порт 502.
Ми бачимо, що робота Modbus через Ethernet майже прозора для структури регістрів/команд Modbus. Таким чином, якщо ви вже знайомі з роботою традиційного Modbus, то ви також вже знайомі з роботой Modbus TCP/IP.
IEEE 802.3 Ethernet – це давній протокол офісної мережі, який здобув загальне визнання у всьому світі. Це також відкритий стандарт, підтримуваний багатьма виробниками, а його інфраструктура широко доступна та встановлена. Відповідно, його набір протоколів TCP/IP використовують у всьому світі; він служить основою для доступу до всесвітнього павутиння. Оскільки багато пристроїв вже підтримують Ethernet, природно розширювати його для використання в промислових додатках.
Як і Ethernet, Modbus знаходиться у вільному доступі, доступний кожному та широко підтримується багатьма виробниками промислового обладнання. Він також є простим для розуміння і є природним кандидатом для використання при створенні інших промислових стандартів зв'язку. Маючи багато спільного, поєднання прикладного протоколу Modbus з традиційною передачею IEEE 802.3 Ethernet утворює потужний стандарт промислового зв'язку Modbus TCP/IP. А оскільки Modbus TCP/IP має ті ж фізичний та канальний рівні, що й традиційний IEEE 802.3 Ethernet, і використовує той же набір протоколів TCP/IP, він залишається повністю сумісним із вже встановленою інфраструктурою Ethernet - кабелями, роз'ємами, інтерфейсними мережевими картами, концентраторами та комутаторами.