Um guia completo para o princípio Modbus Slave

Modbus escravo/mestre é um protocolo de comunicação serial amplamente utilizado em automação industrial e sistemas de controle. É um padrão aberto desenvolvido pela Modicon em 1979 que é usado para estabelecer comunicação entre dispositivos eletrônicos através de um link de dados serial. É um dos protocolos mais populares usados ​​atualmente na indústria, com muitos fabricantes oferecendo dispositivos habilitados para Modbus. Se você deseja aprender mais sobre o conceito de mestre escravo Modbus, este guia sobre vários mestres Modbus TCP irá ajudá-lo muito.

Um guia completo para o princípio Modbus Slave

Aqui, você conhecerá tudo sobre o princípio do escravo Modbus em detalhes.

O que é Modbus Escravo?

• Modbus mestre escravo significa que um dispositivo (o mestre) inicia a comunicação com um ou mais outros dispositivos (os escravos). O mestre inicia uma solicitação e os escravos respondem com os dados solicitados. O mestre então verifica a resposta de cada escravo e, se for válida, os dados são aceitos.
• Um escravo Modbus é um dispositivo conectado a um mestre Modbus. Pode ser um sensor, um atuador, um CLP ou qualquer outro dispositivo que possa ser conectado à rede Modbus. Um escravo pode ser configurado para receber solicitações do mestre e responder com os dados solicitados. O escravo também é responsável por processar a solicitação e enviar a resposta apropriada.
• Para usar o Modbus, cada dispositivo deve receber um endereço . O endereço é atribuído ao dispositivo quando ele é conectado à rede. Este endereço é usado para identificar o dispositivo para o mestre para que o mestre possa enviar solicitações para o dispositivo correto.
• O protocolo Modbus pode ser usado para ler e gravar dados de e para uma variedade de dispositivos, incluindo sensores, atuadores e controladores lógicos programáveis ​​(PLCs). Isso o torna uma escolha ideal para uso em automação industrial e sistemas de controle.
• Os escravos Modbus TCP são fáceis de configurar e usar e oferecem uma maneira confiável e eficiente de se comunicar com uma variedade de dispositivos. Eles também são econômicos, pois não exigem infraestrutura de rede complexa. Como tal, eles são uma parte importante dos modernos sistemas de controle industrial e são usados ​​em muitas indústrias em todo o mundo.

O que é Modbus Mestre?

• Um mestre Modbus é um dispositivo ou aplicativo de computador que inicia solicitações de transferência de dados em uma rede Modbus emitindo comandos para dispositivos escravos. O Modbus Mestre é a fonte primária de dados, iniciando uma solicitação e recebendo respostas do dispositivo escravo. O Modbus TCP Master pode ser um aplicativo de computador ou um dispositivo físico, como um PLC (controlador lógico programável) ou uma RTU (unidade terminal remota).
• O Modbus Mestre pode ser utilizado para ler ou escrever dados em um dispositivo escravo , bem como emitir comandos para executar funções específicas. Por exemplo, um Modbus Master pode ser usado para ler ou gravar dados de um sensor de temperatura ou para emitir um comando para ligar ou desligar um motor. O Modbus Master também pode ser usado para acessar dados de um grupo de dispositivos escravos, como um grupo de sensores de temperatura. Isso é conhecido como solicitação de transmissão, que permite ao Modbus Master solicitar informações de vários escravos de uma só vez.
• Modbus TCP Masters podem ser usados ​​para controlar uma variedade de dispositivos. Além de controlar motores, eles podem ser usados ​​para controlar válvulas, interruptores e outros tipos de dispositivos . O Modbus Master também pode ser usado para controlar o fluxo de dados entre vários dispositivos, como um PLC e um sensor de temperatura. Além disso, o Modbus Master pode ser usado para controlar a velocidade de um motor ou outro dispositivo.
• O Modbus Master pode ser usado para monitorar a saúde e o desempenho de um sistema , permitindo que o usuário visualize as informações de diagnóstico. Isso pode ajudar a identificar problemas rapidamente e fazer ajustes no sistema para melhorar seu desempenho.
• Os mestres Modbus também podem ser usados ​​para controlar sistemas de segurança , como sistemas de parada de emergência. Isso é feito através da utilização de comandos que podem ser enviados do Modbus Mestre para os dispositivos escravos. Esses comandos farão com que o dispositivo escravo execute ações específicas, como parar um motor ou desligar uma válvula.
• Finalmente, Modbus Masters também podem ser usados ​​para configurar um sistema. Por exemplo, eles podem ser usados ​​para definir os parâmetros de um sistema , como a velocidade de um motor ou os parâmetros de um processo. Isso pode ser feito enviando um comando de configuração para o dispositivo escravo.

Como funcionam o Modbus Master e o Modbus Slave?

Modbus é um protocolo de comunicação industrial popular usado em muitos tipos de aplicações de automação industrial. É um protocolo muito simples que permite a comunicação entre um mestre e um ou mais escravos.

O protocolo Modbus é baseado na arquitetura mestre-escravo Modbus, o que significa que o mestre está sempre no controle da comunicação. O mestre pode enviar solicitações ao escravo, e o escravo responderá com os dados solicitados. O mestre também pode enviar comandos para o escravo, e o escravo responderá com uma confirmação ou uma mensagem de erro.

O protocolo Modbus é baseado no protocolo request-response , ou seja, o mestre envia uma solicitação ao escravo e o escravo responde com os dados solicitados. O mestre também pode enviar comandos para o escravo, e o escravo responderá com uma confirmação ou uma mensagem de erro. O escravo também pode enviar solicitações ao mestre e o mestre responderá com os dados solicitados.

Visão geral do princípio mestre-escravo

O princípio mestre-escravo é um conceito importante em computação e redes. Em poucas palavras, refere-se a um sistema no qual um dispositivo ou programa assume o papel de mestre Modbus TCP e os outros dispositivos ou programas assumem o papel de escravos Modbus TCP. O dispositivo ou programa mestre é responsável por gerenciar a comunicação e os recursos entre os outros dispositivos ou programas. Os escravos geralmente são responsáveis ​​por executar as instruções do mestre, bem como fornecer quaisquer recursos adicionais que o mestre necessite.

• O conceito do princípio mestre-escravo existe desde os primórdios da computação , quando os computadores precisavam ser conectados para compartilhar recursos. Por exemplo, nos primórdios da computação, um computador pode ser responsável por armazenar dados e o outro computador pode ser responsável por processar os dados. O princípio mestre-escravo permitia que esses dois computadores interagissem e compartilhassem recursos sem a necessidade de hardware adicional .
• Hoje, o princípio de múltiplos mestres Modbus TCP é usado em muitas áreas diferentes da computação. Por exemplo, no campo da computação distribuída, um sistema mestre-escravo é usado para dividir o processamento e o armazenamento de um grande conjunto de dados em vários computadores. Isso permite maior escalabilidade e eficiência do que se cada computador tivesse que processar todo o conjunto de dados por conta própria.
• No campo da rede, o princípio Modbus escravo/mestre é usado para fornecer uma maneira mais eficiente de compartilhar recursos entre computadores .
• Outra aplicação do princípio mestre-escravo está no campo de armazenamento de dados. Por exemplo, uma matriz RAID é um sistema de armazenamento que usa o princípio mestre-escravo. Em uma matriz RAID, vários discos rígidos são vinculados para que atuem como um grande dispositivo de armazenamento. O dispositivo mestre é responsável por gerenciar a comunicação entre os outros dispositivos e garantir que todos os dados sejam armazenados corretamente. Os outros dispositivos atuam como escravos Modbus e são responsáveis ​​por fornecer a capacidade de armazenamento adicional.
• Finalmente, o princípio mestre-escravo também é usado em áreas como hospedagem na web , onde vários computadores são usados ​​para hospedar vários sites. Nesse caso, o dispositivo mestre é responsável por gerenciar a comunicação entre os outros computadores e garantir que todos os sites estejam funcionando corretamente. Os outros computadores atuam como escravos Modbus e são responsáveis ​​por fornecer os recursos adicionais que o dispositivo mestre requer.

Características do Princípio Mestre-Escravo

As principais características do princípio mestre-escravo são as seguintes:

• Apenas um mestre está conectado à rede por vez : No princípio mestre-escravo, apenas um mestre Modbus TCP está conectado à rede por vez. O dispositivo mestre é responsável por controlar todos os dispositivos escravos. Todo o tráfego de dados é roteado pelo mestre, o que torna a comunicação entre os dispositivos escravos e o mestre eficiente.
• O mestre pode iniciar a comunicação e enviar solicitações aos escravos : O dispositivo mestre pode enviar solicitações aos escravos, como comandos, dados ou consultas. Os escravos então responderão às solicitações enviadas pelo mestre. O mestre tem controle total sobre a comunicação entre os escravos e o mestre.
• O mestre pode endereçar cada escravo individualmente usando seu endereço específico ou todos os escravos simultaneamente usando o endereço 0 : O mestre pode usar um endereço específico para se comunicar com um dispositivo escravo específico. Alternativamente, o mestre pode usar o endereço 0 para se comunicar com todos os dispositivos escravos simultaneamente. Isso permite que o mestre controle vários escravos Modbus ao mesmo tempo.
• Os escravos só podem enviar respostas ao mestre : Os escravos só podem enviar respostas aos pedidos iniciados pelo mestre. Os escravos não podem iniciar comunicação com o mestre ou com outros escravos. Isso ajuda a manter a comunicação entre o mestre e os escravos segura e eficiente.
• Os escravos Modbus não podem iniciar a comunicação , seja com o mestre ou com outros escravos: Os escravos não podem iniciar a comunicação com o mestre ou com outros escravos. Isso garante que a comunicação entre os escravos e o mestre seja mantida segura e nenhuma comunicação não autorizada ocorra.

Sobre as Comunicações Escravas Modbus TCP

Modbus TCP Slave Communications é um método de comunicação entre um dispositivo mestre e um escravo em uma rede TCP/IP. É um dos protocolos de comunicação amplamente utilizados na automação industrial. É um protocolo de comunicação simples, aberto e amplamente utilizado para conectar dispositivos em uma rede.

É baseado no princípio Modbus escravo/mestre, onde o mestre inicia a comunicação e o escravo responde às solicitações do mestre. O dispositivo mestre pode ser um controlador, como um CLP (controlador lógico programável) ou um computador. O dispositivo escravo pode ser qualquer dispositivo conectado à rede, como uma RTU (unidade terminal remota), um sensor ou um atuador.

Em uma comunicação Modbus TCP escravo, o dispositivo mestre envia uma solicitação ao dispositivo escravo. O dispositivo escravo então responde à solicitação com os dados necessários. Esses dados podem estar na forma de registros ou valores de bobina. Os dados são então enviados de volta para o dispositivo mestre, que processa os dados e executa a ação apropriada.

Este protocolo é utilizado em diversas aplicações, desde simples aquisição de dados até complexos sistemas de controle . É um protocolo confiável e de fácil implementação. Também é muito econômico, pois requer o mínimo de hardware e software para operar.

Um dos benefícios desse protocolo é a capacidade de conectar vários dispositivos em rede, permitindo um maior grau de controle e flexibilidade. Isso permite que o usuário controle vários dispositivos, como sensores, atuadores e controladores, a partir de um único dispositivo mestre. Isso reduz custos e simplifica o sistema geral, pois elimina a necessidade de vários controladores e dispositivos de aquisição de dados.

Outra vantagem do Modbus TCP Slave Communications é sua flexibilidade . Por ser um protocolo aberto, pode ser adaptado para diferentes aplicações e diferentes tipos de dispositivos. Isso permite maior escalabilidade, permitindo que mais dispositivos sejam adicionados à rede conforme necessário.

É também um protocolo seguro . Ele usa autenticação e criptografia, tornando-o mais seguro do que outros protocolos. Isso permite uma conexão segura entre os dispositivos mestre e escravo, garantindo que os dados que estão sendo transferidos não sejam comprometidos.

Perguntas Frequentes (FAQ)

Q1. O Modbus é TCP ou UDP?

Resp. Modbus é um protocolo TCP. Modbus é um protocolo de comunicação serial que foi desenvolvido pela Modicon em 1979 para uso com seus controladores lógicos programáveis ​​(PLCs). É um padrão de fato, verdadeiramente aberto e o protocolo de rede mais amplamente utilizado no ambiente de fabricação industrial.

Q2. Modbus TCP é o mesmo que TCP IP?

Resp. Não , Modbus TCP não é o mesmo que TCP/IP. O Modbus TCP é um protocolo de nível superior construído sobre o TCP/IP, enquanto o TCP/IP é um protocolo de nível inferior. Modbus TCP é usado para facilitar a comunicação entre dispositivos com protocolo Modbus, enquanto o TCP/IP é usado para facilitar a comunicação entre todos os tipos de dispositivos.

Q3. Que tipo de protocolo é o Modbus?

Resp. Modbus é um protocolo de comunicação serial. É um protocolo aberto, o que significa que as especificações estão disponíveis gratuitamente e podem ser implementadas por qualquer pessoa. O Modbus é adequado para aplicações que requerem uma arquitetura mestre-escravo ou cliente-servidor. Modbus é um protocolo de solicitação/resposta e usa uma arquitetura mestre/escravo.

Q4. O que é Modbus TCP vs Ethernet?

Resp. Modbus TCP é um protocolo de comunicação usado para estabelecer comunicação entre dispositivos Modbus em uma rede Ethernet. É baseado no protocolo Modbus tradicional e é usado para aplicações de automação industrial.

Ethernet IP é um protocolo de rede baseado no Common Industrial Protocol (CIP) sobre Ethernet. Ele é projetado para fornecer uma rede baseada em Ethernet de nível industrial para sistemas de controle. Ele é usado para controle, configuração e troca de dados entre dispositivos em rede.

Q5. Onde o Modbus TCP é usado?

Resp. O Modbus TCP é usado em vários setores, incluindo automação predial, manufatura, gerenciamento de energia e água e transporte. Ele é usado para conectar dispositivos e máquinas para permitir a comunicação e troca de dados entre eles.

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No geral, o Modbus Slave /Master Communications é um protocolo de comunicação confiável, econômico e seguro usado em automação industrial. É fácil de implementar e permite a ligação em rede de vários dispositivos, tornando-o uma escolha ideal para aplicações que requerem um alto grau de controle e flexibilidade. Também é um protocolo seguro, tornando-o uma ótima opção para aplicativos que exigem segurança de dados.