산업 통제, 전력 통신, 지능형 미터 등 분야에서 직렬 통신은 일반적으로 데이터 교환에 사용됩니다. 사용 된 초기 방법은 산업 현장의 복잡성으로 인해 RS232 인터페이스입니다. 다양한 전기 장비가 환경에서 더 많은 전자기 간섭을 생성하여 신호 전송 오류로 이어질 수 있습니다.
1979 년 Schneider Electric은 산업 분야 Modbus 프로토콜을위한 버스 프로토콜을 개발했으며, 현재 산업 RS485 통신에 사용되는 많은 사람들이 Modbus 프로토콜을 사용하고 있으므로 오늘날 우리는 RS485 통신 및 MODBUS 통신 프로토콜을 이해하게되었습니다.
먼저, RS485의 도입
산업 제어 행사에서 RS485 버스는 간단한 인터페이스, 쉬운 네트워킹, 전송 거리 및 기타 특성으로 인해 널리 사용됩니다.
RS485 및 RS232는 동일한 직렬 통신 인터페이스를 기반으로하므로 데이터 전송 및 수신 작업의 작동은 동일하므로 동일한 Wince 기본 드라이버를 사용합니다. 그러나 통신 모드의 실제 적용에 큰 차이가 있습니다. 반중 이중 데이터 통신 모드에 대한 RS485 인터페이스는 큰 차이를 가지고 있으며, 전체 이중 데이터 통신 모드에 대한 RS232 인터페이스는 데이터를 동시에 전송 및 수신 할 수 없습니다. 데이터는 충돌없이 보내고받은 데이터를 보장하고 수신 한 방향을 통해 소프트웨어가 전송되어야합니다.
RS485 인터페이스 반이중 네트워크, 일반적으로 2 와이어 시스템 (이전의 4 와이어 연결은 현재 사용되지 않은 포인트 간 통신만을 실현할 수 있음), 더 많은 차폐 된 트위스트 쌍 케이블 전송. 동일한 버스에서 버스 토폴로지를위한이 배선은 최대 32 개의 노드에 연결할 수 있습니다. RS485에서 통신 네트워크는 일반적으로 마스터 슬레이브 통신 모드, 즉 하나 이상의 슬레이브가있는 호스트에서 사용됩니다.
RS485 특성 :
RS485 전기 특성 : 로직 "0" +에 대한 두 줄 사이의 전압 차이에 대한 논리 (2-6) v; - (2-6)의 두 줄 사이의 전압 차이에 대한 논리 "1"은 말했다. 논리 "1"은 두 줄 사이의 -(2-6) v의 전압 차이로 표시됩니다. 인터페이스 신호 레벨은 RS232보다 낮으며 인터페이스 회로 칩을 손상시키기 쉽지 않으며 레벨은 TTL 레벨과 호환되며 TTL 회로와 쉽게 연결할 수 있습니다.
RS485의 최대 데이터 전송 속도는 10Mbps입니다.
RS485 인터페이스는 균형 잡힌 드라이버 및 차동 수신기 조합을 사용하는 것입니다.
RS485 인터페이스의 최대 전송 거리는 4000 피트 (약 1219 미터)로 표준화되며 실제로 3000 피트에 도달 할 수 있습니다. 또한 RS232 인터페이스를 사용하면 1 개의 트랜시버 만 버스, 즉 단일 스테이션 기능에 연결할 수 있습니다. 버스의 RS485 인터페이스는 최대 128 개의 트랜시버를 연결할 수 있습니다. 즉, 멀티 스테이션 기능을 갖춘 사용자는 단일 RS485 인터페이스를 사용하여 장치 네트워크를 쉽게 설정할 수 있습니다.
둘째, Modbus 소개
Modbus는 1979 년 Modicon (현재 Schneider Electric의 브랜드)에 의해 발명되었으며, 산업 현장을위한 세계 최초의 실제 버스 프로토콜입니다.
Modbus Network는 산업 통신 시스템, 프로그래밍 가능한 컨트롤러 및 지능형 터미널이있는 컴퓨터는 공통 또는 현지화 된 전용 라인을 통해 연결됩니다. 시스템 구조에는 하드웨어와 소프트웨어가 모두 포함됩니다. 다양한 데이터 수집 및 프로세스 모니터링 응용 프로그램에 사용할 수 있습니다.
Modbus 기능 :
Standard, Open, 사용자는 Modbus 프로토콜을 무료로 사용할 수 있으며 라이센스 비용을 지불 할 필요가 없으며 지적 재산권을 침해하지 않을 것입니다. 현재 400 개 이상의 Modbus 지원 제조업체와 600 개 이상의 Modbus 지원 제품이 있습니다.
Modbus는 RS -232, RS -485 등과 같은 다양한 전기 인터페이스를 지원할 수 있으며 Twisted Pair, Fibertic 및 Wireless와 같은 다양한 미디어를 통해 전송할 수도 있습니다.
Modbus의 프레임 형식은 간단하고 작고 이해하기 쉽습니다. 사용자가 사용하기 쉽고 제조업체가 개발하기 쉽습니다.
MODBUS 통신 전송 방법 :
통신 전송은 독립 정보 헤더로 나누어지고 인코딩 된 데이터가 전송됩니다. 커뮤니케이션 전송 방법의 다음 정의는 Modbusrtu Communication 프로토콜과도 호환됩니다.
초기 구조=4 바이트보다 크거나 동일합니다.
주소 코드=1 바이트
함수 코드=1 바이트
데이터 영역=n 바이트
오류 확인=16- 비트 CRC 코드
엔드 구조=4 바이트보다 크거나 동일합니다.
주소 코드 :주소 코드는 통신 전송의 첫 바이트입니다. 이 바이트는 사용자가 설정 한 주소 코드가있는 슬레이브가 마스터가 보낸 정보를받을 것임을 나타냅니다. 각 슬레이브에는 고유 주소 코드가 있으며 응답 백은 각 주소 코드로 시작합니다. 마스터가 보낸 주소 코드는 메시지가 전송 될 슬레이브의 주소를 나타내며, 슬레이브가 보낸 주소 코드는 메시지가 반환 될 슬레이브의 주소를 나타냅니다.
기능 코드 :통신 전송의 두 번째 바이트는 MODBUS 통신 프로토콜은 기능 번호를 1에서 127로 정의합니다. 계측기는 이러한 기능 코드 중 일부 만 사용합니다. 호스트 요청으로 전송 된 기능 코드는 슬레이브에게 수행 할 조치를 알려줍니다. 노예 응답으로 전송 된 슬레이브가 보낸 기능 코드는 호스트에서 보낸 것과 동일하며 슬레이브가 호스트에게 조치를 수행하기 위해 응답했음을 나타냅니다. 슬레이브가 전송하는 기능 코드의 가장 높은 비트가 1이면 (예 : 함수 코드가 함수 코드가 크면 동시에 127 인 경우) 슬레이브가 작업에 응답하지 않았거나 오류를 보냈음을 나타냅니다.
데이터 영역 :데이터 영역은 기능 코드에 따라 다릅니다. 데이터 영역은 실제 값, 설정 포인트, 호스트에서 슬레이브로 또는 슬레이브에서 호스트로 전송 된 주소 일 수 있습니다.
CRC 코드 :2 바이트 오류 감지 코드.
셋째, RS485와 MODBUS의 차이
RS485는 물리적 인터페이스, 간단히 말하면 하드웨어입니다.
Modbus는 다른 장비 제조업체 간 데이터 교환을위한 국제 표준 통신 프로토콜입니다 (일반적으로 산업 사용). 위의 말로 이해할 수있는 소위 프로토콜은 누군가가 "언어"라고 말하고 간단히 말해서 소프트웨어를 넣습니다.
일반적으로 MODBUS 프로토콜을 통해 데이터를 전송하기 위해 두 가지 장치 :
가장 초기에는 RS232C를 하드웨어 인터페이스로 사용하는 것입니다 (즉, 일반 컴퓨터 직렬 통신 포트 (Serial Port)). 또한 유용한 RS422, 일반적으로 사용되는 RS485,이 인터페이스 전송 거리, 일반적으로 산업 분야가 더 많은 산업 분야가 있습니다.
MODBUS 프로토콜은 MODBUS RTU, MODBUS ASCII로 나뉘어져 있으며 MODBUS TCP 세 가지 모드의 이후 개발로 나뉩니다. 물리적 하드웨어 인터페이스에 사용되는 첫 두 (Modbus RTU, Modbus ASCII)는 시리얼 (Serial) 통신 포트 (RS232, RS422, RS485)입니다.
Modbus TCP는 오늘날의 세계 개발 추세, 이더넷 네트워크 또는 인터넷을 사용하여 데이터를 연결하고 전송할 수있는 추세를 준수하는 것입니다. 따라서 Modbus TCP 모드 인 하드웨어 인터페이스의 모드는 이더넷 (이더넷) 포트입니다. 즉, 컴퓨터는 일반적으로 네트워크 포트에서 사용됩니다.