Una guida completa al principio Modbus Slave

Modbus slave/master è un protocollo di comunicazione seriale ampiamente utilizzato nei sistemi di controllo e automazione industriale. È uno standard aperto sviluppato da Modicon nel 1979 che viene utilizzato per stabilire la comunicazione tra dispositivi elettronici tramite un collegamento dati seriale. È uno dei protocolli più popolari utilizzati oggi nel settore, con molti produttori che offrono dispositivi abilitati Modbus. Se stai cercando di saperne di più sul concetto di master slave Modbus, questa guida sui master multipli Modbus TCP ti aiuterà molto.

Una guida completa al principio Modbus Slave

Qui scoprirete in dettaglio tutto sul principio dello slave Modbus.

Che cos'è lo slave Modbus?

• Modbus master slave significa che un dispositivo (il master) avvia la comunicazione con uno o più altri dispositivi (gli slave). Il master avvia una richiesta e gli slave rispondono con i dati richiesti. Il master controlla quindi la risposta di ogni slave e, se è valida, i dati vengono accettati.
• Uno slave Modbus è un dispositivo collegato a un master Modbus. Può essere un sensore, un attuatore, un PLC o qualsiasi altro dispositivo collegabile alla rete Modbus. Uno slave può essere configurato per ricevere richieste dal master e per rispondere con i dati richiesti. Lo slave è anche responsabile dell'elaborazione della richiesta e dell'invio della risposta appropriata.
• Per utilizzare Modbus, a ciascun dispositivo deve essere assegnato un indirizzo . L'indirizzo viene assegnato al dispositivo quando è connesso alla rete. Questo indirizzo viene utilizzato per identificare il dispositivo al master in modo che il master possa inviare richieste al dispositivo corretto.
• Il protocollo Modbus può essere utilizzato per leggere e scrivere dati da e verso una varietà di dispositivi, inclusi sensori, attuatori e controllori logici programmabili (PLC). Questo lo rende una scelta ideale per l'uso in sistemi di controllo e automazione industriale.
• Gli slave Modbus TCP sono facili da configurare e utilizzare e offrono un modo affidabile ed efficiente per comunicare con una varietà di dispositivi. Sono anche convenienti poiché non richiedono un'infrastruttura di rete complessa. In quanto tali, sono una parte importante dei moderni sistemi di controllo industriale e sono utilizzati in molti settori in tutto il mondo.

Cos'è Modbus Master?

• Un master Modbus è un dispositivo o un'applicazione per computer che avvia richieste di trasferimento dati in una rete Modbus inviando comandi ai dispositivi slave. Il master Modbus è la fonte primaria di dati, che avvia una richiesta e riceve risposte dal dispositivo slave. Il master Modbus TCP può essere un'applicazione per computer o un dispositivo fisico, come un PLC (controllore a logica programmabile) o un RTU (unità terminale remota).
• Il Modbus Master può essere utilizzato per leggere o scrivere dati su un dispositivo slave , nonché per impartire comandi per eseguire funzioni specifiche. Ad esempio, un master Modbus può essere utilizzato per leggere o scrivere dati da un sensore di temperatura o per inviare un comando a un motore per accenderlo o spegnerlo. Il Modbus Master può anche essere utilizzato per accedere ai dati da un gruppo di dispositivi slave, come un gruppo di sensori di temperatura. Questa è nota come richiesta di trasmissione, che consente al Modbus Master di richiedere informazioni a più slave contemporaneamente.
• I master Modbus TCP possono essere utilizzati per controllare una varietà di dispositivi. Oltre a controllare i motori, possono essere utilizzati per controllare valvole, interruttori e altri tipi di dispositivi . Il Modbus Master può anche essere utilizzato per controllare il flusso di dati tra più dispositivi, come un PLC e un sensore di temperatura. Inoltre, il Modbus Master può essere utilizzato per controllare la velocità di un motore o altro dispositivo.
• Il master Modbus può essere utilizzato per monitorare lo stato e le prestazioni di un sistema , consentendo all'utente di visualizzare le informazioni diagnostiche. Questo può aiutare a identificare rapidamente i problemi e ad apportare modifiche al sistema per migliorarne le prestazioni.
• I master Modbus possono essere utilizzati anche per controllare i sistemi di sicurezza , come i sistemi di arresto di emergenza. Ciò avviene mediante l'utilizzo di comandi che possono essere inviati dal Modbus Master ai dispositivi slave. Questi comandi faranno sì che il dispositivo slave intraprenda azioni specifiche, come l'arresto di un motore o lo spegnimento di una valvola.
• Infine, i master Modbus possono essere utilizzati anche per configurare un sistema. Ad esempio, possono essere utilizzati per impostare i parametri di un sistema , come la velocità di un motore oi parametri di un processo. Questo può essere fatto inviando un comando di configurazione al dispositivo slave.

Come funzionano Modbus Master e Modbus Slave?

Modbus è un noto protocollo di comunicazione industriale utilizzato in molti tipi di applicazioni di automazione industriale. È un protocollo molto semplice che consente la comunicazione tra un master e uno o più slave.

Il protocollo Modbus si basa sull'architettura master-slave Modbus, il che significa che il master ha sempre il controllo della comunicazione. Il master può inviare richieste allo slave e lo slave risponderà con i dati richiesti. Il master può anche inviare comandi allo slave e lo slave risponderà con una conferma o un messaggio di errore.

Il protocollo Modbus si basa sul protocollo richiesta-risposta , il che significa che il master invia una richiesta allo slave e lo slave risponde con i dati richiesti. Il master può anche inviare comandi allo slave e lo slave risponderà con una conferma o un messaggio di errore. Lo slave è anche in grado di inviare richieste al master e il master risponderà con i dati richiesti.

Panoramica del principio master-slave

Il principio master-slave è un concetto importante nell'informatica e nel networking. In poche parole, si riferisce a un sistema in cui un dispositivo o programma assume il ruolo di master Modbus TCP e gli altri dispositivi o programmi assumono il ruolo di slave Modbus TCP. Il dispositivo o programma master è responsabile della gestione della comunicazione e delle risorse tra gli altri dispositivi o programmi. Gli slave sono generalmente responsabili dell'esecuzione delle istruzioni del master, nonché di fornire eventuali risorse aggiuntive richieste dal master.

• Il concetto del principio master-slave esiste fin dai primi giorni dell'informatica , quando i computer dovevano essere collegati tra loro per condividere le risorse. Ad esempio, nei primi giorni dell'informatica, un computer potrebbe essere responsabile della memorizzazione dei dati e l'altro computer potrebbe essere responsabile dell'elaborazione dei dati. Il principio master-slave ha consentito a questi due computer di interagire e condividere risorse senza la necessità di hardware aggiuntivo .
• Oggi, il principio dei master multipli Modbus TCP viene utilizzato in molte aree diverse dell'informatica. Ad esempio, nel campo del calcolo distribuito, un sistema master-slave viene utilizzato per suddividere l'elaborazione e l'archiviazione di un set di dati di grandi dimensioni su più computer. Ciò consente una maggiore scalabilità ed efficienza rispetto a se ogni computer dovesse elaborare l'intero set di dati da solo.
• Nel campo del collegamento in rete, viene utilizzato il principio Modbus slave/master per fornire un modo più efficiente di condividere le risorse tra i computer .
• Un'altra applicazione del principio master-slave è nel campo dell'archiviazione dei dati. Ad esempio, un array RAID è un sistema di archiviazione che utilizza il principio master-slave. In un array RAID, più dischi rigidi sono collegati tra loro in modo che agiscano come un unico dispositivo di archiviazione di grandi dimensioni. Il dispositivo master è responsabile della gestione della comunicazione tra gli altri dispositivi e della corretta memorizzazione di tutti i dati. Gli altri dispositivi fungono da slave Modbus e sono responsabili della fornitura della capacità di archiviazione aggiuntiva.
• Infine, il principio master-slave viene utilizzato anche in aree come il web hosting , dove vengono utilizzati più computer per ospitare più siti web. In questo caso, il dispositivo master è responsabile della gestione della comunicazione tra gli altri computer e del corretto funzionamento di tutti i siti web. Gli altri computer fungono da slave Modbus e sono responsabili di fornire le risorse aggiuntive richieste dal dispositivo master.

Caratteristiche del principio Master-Slave

Le principali caratteristiche del principio master-slave sono le seguenti:

• Solo un master alla volta è connesso alla rete : nel principio master-slave, solo un master Modbus TCP alla volta è connesso alla rete. Il dispositivo master è responsabile del controllo di tutti i dispositivi slave. Tutto il traffico dati viene instradato attraverso il master, il che rende efficiente la comunicazione tra i dispositivi slave e il master.
• Il master può avviare la comunicazione e inviare richieste agli slave : il dispositivo master può inviare richieste agli slave, come comandi, dati o query. Gli slave risponderanno quindi alle richieste inviate dal master. Il master ha il controllo totale sulla comunicazione tra gli slave e il master.
• Il master può indirizzare ogni slave individualmente utilizzando il suo indirizzo specifico o tutti gli slave contemporaneamente utilizzando l'indirizzo 0 : il master può utilizzare un indirizzo specifico per comunicare con un particolare dispositivo slave. In alternativa, il master può utilizzare l'indirizzo 0 per comunicare con tutti i dispositivi slave contemporaneamente. Ciò consente al master di controllare più slave Modbus contemporaneamente.
• Gli slave possono solo inviare risposte al master : Gli slave possono solo inviare risposte alle richieste avviate dal master. Gli slave non possono avviare la comunicazione con il master o con altri slave. Questo aiuta a mantenere la comunicazione tra il master e gli slave sicura ed efficiente.
• Gli slave Modbus non possono avviare la comunicazione , né con il master né con altri slave: Gli slave non possono avviare la comunicazione con il master o con altri slave. Ciò garantisce che la comunicazione tra gli slave e il master sia mantenuta sicura e che non avvenga alcuna comunicazione non autorizzata.

Informazioni sulle comunicazioni slave Modbus TCP

Modbus TCP Slave Communications è un metodo di comunicazione tra un dispositivo master e uno slave su una rete TCP/IP. È uno dei protocolli di comunicazione ampiamente utilizzati nell'automazione industriale. È un protocollo di comunicazione semplice, aperto e ampiamente utilizzato utilizzato per collegare i dispositivi insieme su una rete.

Si basa sul principio Modbus slave/master, in cui il master avvia la comunicazione e lo slave risponde alle richieste del master. Il dispositivo master può essere un controller, come un PLC (controllore logico programmabile) o un computer. Il dispositivo slave può essere qualsiasi dispositivo connesso alla rete, come una RTU (unità terminale remota), un sensore o un attuatore.

In una comunicazione Modbus TCP slave, il dispositivo master invia una richiesta al dispositivo slave. Il dispositivo slave risponde quindi alla richiesta con i dati richiesti. Questi dati possono essere sotto forma di registri o valori di bobina. I dati vengono quindi rispediti al dispositivo master, che elabora i dati e intraprende l'azione appropriata.

Questo protocollo è utilizzato in molte applicazioni diverse, che vanno dalla semplice acquisizione dati a sistemi di controllo complessi . È un protocollo affidabile ed è facile da implementare. È anche molto conveniente poiché richiede hardware e software minimi per funzionare.

Uno dei vantaggi di questo protocollo è la possibilità di collegare in rete più dispositivi insieme , consentendo un maggiore grado di controllo e flessibilità. Ciò consente all'utente di controllare più dispositivi, come sensori, attuatori e controller, da un unico dispositivo master. Ciò riduce i costi e semplifica l'intero sistema, in quanto elimina la necessità di più controller e dispositivi di acquisizione dati.

Un altro vantaggio delle comunicazioni slave Modbus TCP è la sua flessibilità . Poiché si tratta di un protocollo aperto, può essere adattato a diverse applicazioni e diversi tipi di dispositivi. Ciò consente una maggiore scalabilità, consentendo di aggiungere più dispositivi alla rete secondo necessità.

È anche un protocollo sicuro . Utilizza l'autenticazione e la crittografia, rendendolo più sicuro rispetto ad altri protocolli. Ciò consente una connessione sicura tra i dispositivi master e slave, garantendo che i dati trasferiti non vengano compromessi.

Domande frequenti (FAQ)

Q1. Modbus è un TCP o UDP?

Risposta. Modbus è un protocollo TCP. Modbus è un protocollo di comunicazione seriale sviluppato da Modicon nel 1979 per l'utilizzo con i suoi controllori logici programmabili (PLC). È uno standard de facto, veramente aperto e il protocollo di rete più utilizzato nell'ambiente di produzione industriale.

D2. Modbus TCP è uguale a TCP IP?

Risposta. No , Modbus TCP non è uguale a TCP/IP. Modbus TCP è un protocollo di livello superiore basato su TCP/IP, mentre TCP/IP è un protocollo di livello inferiore. Modbus TCP viene utilizzato per facilitare la comunicazione tra dispositivi con protocollo Modbus, mentre TCP/IP viene utilizzato per facilitare la comunicazione tra tutti i tipi di dispositivi.

D3. Che tipo di protocollo è Modbus?

Risposta. Modbus è un protocollo di comunicazione seriale. È un protocollo aperto, il che significa che le specifiche sono liberamente disponibili e possono essere implementate da chiunque. Modbus è particolarmente adatto alle applicazioni che richiedono un'architettura master-slave o client-server. Modbus è un protocollo di richiesta/risposta e utilizza un'architettura master/slave.

D4. Cos'è Modbus TCP vs Ethernet?

Risposta. Modbus TCP è un protocollo di comunicazione utilizzato per stabilire la comunicazione tra dispositivi Modbus su una rete Ethernet. Si basa sul tradizionale protocollo Modbus ed è utilizzato per applicazioni di automazione industriale.

Ethernet IP è un protocollo di rete basato sul Common Industrial Protocol (CIP) su Ethernet. È progettato per fornire una rete basata su Ethernet di livello industriale per i sistemi di controllo. Viene utilizzato per il controllo, la configurazione e lo scambio di dati tra dispositivi in ​​rete.

Q5. Dove viene utilizzato Modbus TCP?

Risposta. Modbus TCP è utilizzato in una varietà di settori, tra cui l'automazione degli edifici, la produzione, la gestione dell'energia e dell'acqua e i trasporti. Viene utilizzato per collegare dispositivi e macchine per consentire la comunicazione e lo scambio di dati tra di loro.

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Nel complesso, Modbus Slave /Master Communications è un protocollo di comunicazione affidabile, economico e sicuro utilizzato nell'automazione industriale. È facile da implementare e consente il collegamento in rete di più dispositivi, rendendolo la scelta ideale per applicazioni che richiedono un elevato grado di controllo e flessibilità. È anche un protocollo sicuro, il che lo rende un'ottima scelta per le applicazioni che richiedono la sicurezza dei dati.