Modbus by P.G.F.

REDES DE DATOS
INDUSTRIALES
TWDLCAA24DRF
Ing. Paul Gálvez
TWDLCAA24DRF
P.G.F.
Modbus Master
Modbus Slave
Ascii
Conexión remota
1 2 3
P.G.F.
TWDLCAA24DRF
P.G.F.
TWDLCAA24DRF
P.G.F.

REDES DE DATOS INDUSTRIALES 2011
Presentación Modbus
Modbus RTU es un bus de campo utilizado para que se
comuniquen los equipos heterogéneos de acuerdo con un protocolo
definido por la sociedad Modicon.
En este bus, que se ha convertido en uno de los estándares de hecho
del sector, se pueden utilizar numerosos equipos, propios o de
terceros.
La terminología protocolo de comunicación define la parte del
software (controlador) aplicada en los equipos que se pueden
conectar al bus Modbus RTU.

MODELO ISO-OSI

Estructura según Modelo de Referencia
ISO-OSI
El bus Modbus RTU sigue este modelo por niveles sin, no obstante, contenerlos todos. Tan sólo son necesarios
para el bus de campo los niveles Aplicación (Modbus), Enlace y Unidad (Modbus RTU).

Nivel Aplicación
El nivel Aplicación del bus de campo Modbus serie RTU es el nivel
visible por parte de los programas de los equipos interconectados.
Permite formular peticiones (lectura y escritura de palabras, lectura y
escritura de bits, etc.) que se enviarán posteriormente al equipo
remoto.
El nivel Aplicación que utiliza el bus Modbus RTU es el protocolo de
aplicación Modbus.
Ejemplo: Un XBTG conectado a un bus Modbus RTU como maestro
enviará peticiones Modbus con la finalidad de actualizar los objetos
gráficos de estas páginas.

Nivel Enlace
El nivel Enlace del bus Modbus serie RTU utiliza el principio de
comunicación Maestro/Esclavo.
El principio de un nivel Enlace es definir un método de comunicación
de bajo nivel en el medio de comunicación (nivel Unidad). Para el bus
Modbus serie RTU, el método Maestro/Esclavo consiste en un grupo
de esclavos (consulta de cada esclavo acerca del bus) para que el
maestro sepa si tienen que enviar algún mensaje.
Cuando un esclavo tiene un mensaje para enviar, entonces le pide al
maestro que le conceda la autorización para realizar el envío.
Por cada bus Modbus serie RTU, debe haber un solo maestro que
controle los esclavos del bus.

Nivel Unidad ( Física)
El nivel Unidad del modelo OSI se caracteriza por la topología del bus
o la red de comunicación, el medio (cable, hilo, fibra óptica, etc.)
gracias al cual circularán tanto la información como su codificación
eléctrica.
Si se trata de un bus Modbus serie RTU, la topología puede ser, en
cadena, en derivación o una solución mixta de ambos casos. El medio
está constituido por pares cruzados blindados y la señal es una señal
de banda base con una velocidad predeterminada de 9.600 bits por
segundo, una paridad par, 8 bits de datos y 1 bit de detención.

Ejemplos de buses

Estructura de tablas
El modo master de Modbus permite al controlador enviar
una solicitud Modbus a un slave y esperar una
respuesta.
El modo master de Modbus sólo se admite a través de la
instrucción EXCHx. El modo master de Modbus admite
Modbus ASCII y Modbus RTU.
El tamaño máximo de las tramas enviadas o recibidas
es de 250 bytes. La tabla de palabras asociada a la
instrucción EXCHx está formada por tablas de control,
de envío y de recepción.

(Control)
El byte Longitud contiene la longitud de la tabla de envío (250 bytes máx.),
que se sobrescribe con el número de caracteres recibidos al final de la
recepción, en caso de que ésta se solicite.
Este parámetro es la longitud en bytes de la tabla de envío. Si el parámetro
de offset del envío es igual a 0, será igual a la longitud de la trama de envío.
Si el parámetro de offset del envío no es igual a 0, no se enviará un byte de
la tabla de envío (indicado por el valor de offset) y este parámetro será igual
a la longitud de la propia trama más 1.

(Control)
El byte Comando, en caso de que se produzca una solicitud RTU Modbus
(excepto para una difusión), debe ser siempre igual a 1 (en el envío y la
recepción).

(Control)
El byte de offset de envío contiene el rango (1 para el primer byte, 2 para el
segundo byte, etc.) dentro de la tabla de envío del byte que se ignorará
cuando se envíen los bytes. Se utiliza para gestionar los envíos asociados a
los valores de byte/palabra del protocolo Modbus. Por ejemplo, si este byte
es igual a 3, el tercer byte se ignorará, haciendo que el cuarto byte de la tabla
sea el tercero en enviarse.

(Control)
El byte de offset de recepción contiene el rango (1 para el primer byte, 2
para el segundo byte, etc.) dentro de la tabla de recepción que se agregará
cuando se envíe el paquete.

(emisión/recepción)
En uno de los dos modos (Modbus ASCII o Modbus
RTU), la tabla de envío se cumplimenta con la petición antes de
ejecutar la instrucción EXCHx. En el momento de la ejecución, el
controlador determina cuál es la capa de enlace de datos y realiza
todas las conversiones necesarias para procesar el envío y la
respuesta. Los caracteres de inicio, fin y comprobación no se
almacenan en las tablas de emisión/recepción.
Una vez enviados todos los bytes, el controlador cambia a modo
de recepción y espera a recibir los bytes.
La recepción finaliza de una de las formas siguientes:
 Se detecta un timeout en un carácter o en una trama.
 Los caracteres de fin de trama se recibe en modo ASCII o
 La tabla de recepción está llena.

(emisión/recepción)
Las entradas de byte X enviado contienen los datos del
protocolo Modbus (codificación RTU) que se va a emitir. Si el
puerto de comunicación está configurado para Modbus ASCII, los
caracteres de trama correctos se agregan al envío. El primer byte
contiene la dirección del dispositivo (específica o general), el
segundo byte contiene el código de función y el resto contiene
información asociada al código de función.
Los bytes X recibidos contienen los datos del protocolo Modbus
(codificación RTU) que se van a recibir. Si el puerto de
comunicación está configurado para Modbus ASCII, los
caracteres de trama correctos se eliminan de la respuesta. El
primer byte contiene la dirección del dispositivo, el segundo byte
contiene el código de función (o código de respuesta) y el resto
contiene información asociada al código de función.

Referencias
El modo Slave Modbus permite al controlador responder
a las solicitudes Modbus estándar procedentes de un de
Modbus.
La capa de enlace de datos de Modbus tiene las
limitaciones siguientes:
 Dirección 1-247
 Bits: 128 bits previa solicitud
 Palabras: 125 palabras de 16 bits previa solicitud

Intercambio de mensajes
El lenguaje le ofrece dos servicios de comunicación:
 Instrucción EXCHx: para enviar/recibir mensajes.
 Bloque de función %MSGx: para controlar los
intercambios de mensajes.

Master de Modbus: Leer N bits
Esta tabla representa las
peticiones 01 y 02.

Master de Modbus:
Lectura de N palabras
Esta tabla representa las
peticiones 03 y 04.

Master de Modbus:
Escritura de un bit
Esta tabla representa
la petición 05.

Master de Modbus:
Escritura de una palabra
la petición 06.

Master de Modbus:
Escritura de N bits
la petición 15.

Master de Modbus:
Escritura de N palabras
la petición 16.

Esclavo Maestro

Maestro
Control
Emisión

Modbus by P.G.F.

Más contenido relacionado

La actualidad más candente (20)

Destacado (20)

Similar a Modbus by P.G.F. (20)

Más de Paul Gálvez (15)

Último (20)

Modbus by P.G.F.