Scopri le differenze tra RS485 e MODBUS in questo articolo Qual è la differenza tra loro?

Nei settori del controllo industriale, della comunicazione di potenza e dei contatori intelligenti, la comunicazione seriale viene generalmente utilizzata per lo scambio di dati. Il metodo originale era l’interfaccia RS232. A causa della complessità del sito industriale, varie apparecchiature elettriche genereranno più interferenze elettromagnetiche nell’ambiente, causando errori di trasmissione del segnale.

Nel 1979, Schneider Electric formulò un protocollo Modbus per il settore industriale: oggi la comunicazione RS485 viene utilizzata nell’industria per utilizzare il protocollo Modbus, quindi oggi capiremo la comunicazione RS485 e il protocollo di comunicazione Modbus.

Scopri le differenze tra RS485 e MODBUS in questo articolo Qual è la differenza tra loro?

I. Introduzione a RS485

Nelle applicazioni di controllo industriale, il bus RS485 è ampiamente utilizzato a causa della sua interfaccia semplice, rete conveniente e lunga distanza di trasmissione.

RS485 e RS232 sono entrambe interfacce di comunicazione basate su seriale: il funzionamento della trasmissione e della ricezione dei dati è coerente, pertanto viene utilizzato lo stesso driver sottostante di WinCE. Tuttavia, hanno modalità di comunicazione molto diverse nelle applicazioni pratiche: l’interfaccia RS485 è una modalità di comunicazione dati half-duplex, mentre l’interfaccia RS232 è una modalità di comunicazione dati full-duplex. I dati non possono essere inviati e ricevuti contemporaneamente. Sull’hardware, è realizzato tramite commutazione di direzione e, di conseguenza, il software deve separare rigorosamente i processi di invio e ricezione.

Una rete half-duplex composta da un’interfaccia RS485 è generalmente un sistema a due fili (in precedenza un metodo di connessione a quattro fili, che può implementare solo la comunicazione punto-punto, che ora viene raramente utilizzata ora) e utilizza principalmente la trasmissione a doppino intrecciato schermato. Questo metodo di cablaggio è una topologia di tipo bus che può collegare fino a 32 nodi sullo stesso bus. Nella rete di comunicazione RS485 viene generalmente utilizzato il metodo di comunicazione master-slave, ovvero un master con più slave.

Scopri le differenze tra RS485 e MODBUS in questo articolo Qual è la differenza tra loro?

Caratteristiche RS485:

  1. Caratteristiche elettriche di RS485: la logica “0” è rappresentata dalla differenza di tensione tra le due linee come + (2-6) V; la logica “1” è rappresentata dalla differenza di tensione tra le due linee come- (2-6) V. Il livello del segnale di interfaccia è inferiore a RS232, non è facile danneggiare il chip del circuito di interfaccia e il livello è compatibile con il livello TTL, che può essere facilmente collegato al circuito TTL.
  2. La velocità massima di trasmissione dei dati di RS485 è di 10 Mbps.
  3. L’interfaccia RS485 è una combinazione di un driver bilanciato e un ricevitore differenziale, che migliora la capacità di resistere alle interferenze di modo comune, ovvero ha una buona resistenza alle interferenze di rumore.
  4. La distanza di trasmissione massima standard dell’interfaccia RS485 è di circa 4000 piedi (circa 1219 metri), che può effettivamente raggiungere i 3000 piedi. Inoltre, l’interfaccia RS232 consente di collegare un solo ricetrasmettitore sul bus, ovvero una singola stazione. L’interfaccia RS485 consente fino a 128 ricetrasmettitori sul bus. Cioè, ha la capacità di più stazioni, in modo che gli utenti possano facilmente stabilire una rete di dispositivi utilizzando un’unica interfaccia RS485.

Introduzione a MODBUS

Modbus è stato inventato da Modicon (ora un marchio di Schneider Electric) nel 1979 ed è il primo protocollo di autobus al mondo che viene veramente utilizzato in campo industriale.

La rete ModBus è un sistema di comunicazione industriale, che consiste in un controller programmabile con un terminale intelligente e un computer collegato attraverso una linea pubblica o una linea dedicata locale. La sua struttura di sistema include sia hardware che software. Può essere applicato a vari dati di acquisizione e monitoraggio dei processi.

Funzionalità ModBus:

  1. Standard e aperti, gli utenti possono utilizzare il protocollo Modbus gratuitamente e certi, senza pagare canoni di licenza e non violeranno i diritti di proprietà intellettuale. Al momento, ci sono più di 400 produttori che supportano Modbus e più di 600 prodotti che supportano Modbus.
  2. Modbus può supportare una varietà di interfacce elettriche, come RS-232, RS-485, ecc., E può anche essere trasmesso su vari media, come doppino, fibra ottica, wireless, ecc.
  3. Il formato del frame di Modbus è semplice, compatto e di facile comprensione. È facile da usare per gli utenti e semplice da sviluppare da parte dei produttori.

Metodo di trasmissione della comunicazione MODBUS:

La trasmissione della comunicazione è suddivisa in intestazioni di messaggi indipendenti e viene inviato dati codificati. Le seguenti definizioni di trasmissione della comunicazione sono anche compatibili con il protocollo di comunicazione MODBUS RTU :

Struttura iniziale = ≥ 4 byte di tempo

Codice indirizzo = 1 byte

Codice funzione = 1 byte

Area dati = N byte

Controllo errori = codice CRC a 16 bit

Struttura finale = ≥ 4 byte di tempo

Codice indirizzo: il codice indirizzo è il primo byte trasmesso dalla comunicazione. Questo byte indica che lo slave con il codice indirizzo impostato dall’utente riceverà il messaggio inviato dal master. E ogni slave ha un codice di indirizzo univoco e il loopback di risposta inizia con il proprio codice di indirizzo. Il codice indirizzo inviato dal master indica l’indirizzo dello slave da inviare e il codice indirizzo inviato dallo slave indica l’indirizzo dello slave da inviare.

Codice funzione: il secondo byte trasmesso dalla comunicazione. Il protocollo di comunicazione ModBus definisce i numeri di funzione da 1 a 127. Questo strumento utilizza solo alcuni di questi codici funzione. Invia come richiesta principale e comunica allo slave quale azione eseguire tramite il codice funzione. Come risposta dello slave, il codice funzione inviato dallo slave è uguale al codice funzione inviato dal master e indica che lo slave ha risposto al master per eseguire l’operazione. Se il bit più alto del codice funzione inviato dallo slave è 1 (ad esempio, il codice funzione è grande e 127 contemporaneamente), significa che lo slave non ha risposto all’operazione o all’errore di trasmissione.

Area dati: l’area dati è diversa in base ai diversi codici funzione. L’area dati può essere il valore effettivo, il set point, l’indirizzo che il master invia allo slave o lo slave invia al master.

Codice CRC: codice di rilevamento errori a due byte.

Scopri le differenze tra RS485 e MODBUS in questo articolo Qual è la differenza tra loro?

Differenza tra RS485 e MODBUS

RS485 è un’interfaccia fisica, che è semplicemente hardware.

MODBUS è un protocollo di comunicazione standard internazionale che viene utilizzato per scambiare dati tra dispositivi di diversi produttori (di solito per uso industriale), il cosiddetto protocollo può anche essere inteso come il “linguaggio” che qualcuno ha detto sopra, semplicemente software.

In generale, due dispositivi trasmettono dati attraverso il protocollo MODBUS:

Il primo utilizzo di RS232C come interfaccia hardware (ovvero la porta di comunicazione seriale (porta seriale) su normali computer); RS422 è anche utile, ci sono RS485 comunemente usati, questa interfaccia ha una lunga distanza di trasmissione ed è più comunemente usata in siti industriali generali.

Il protocollo MODBUS è diviso in tre modalità: MODBUS RTU, MODBUS ASCII e MODBUS TCP sviluppati successivamente: l’interfaccia hardware fisica utilizzata dalle prime due (MODBUS RTU, MODBUS ASCII) sono porte di comunicazione seriale (seriale) (RS232, RS422, RS485 ).

MODBUS TCP è al fine di soddisfare la tendenza di sviluppo del mondo di oggi, tutto può essere collegato tramite Ethernet o Internet per trasmettere dati. Quindi, di nuovo in modalità MODBUS TCP, l’interfaccia hardware di questa modalità è la porta Ethernet (Ethernet), che è la porta di rete generalmente utilizzata sul nostro computer.