Modbus Nedir?

Modbus

Modbus nedir?

Modbus, endüstriyel alandaki iletişim ihtiyacını karşılayan en eski seri iletişim protokollerinden biridir. Modbus aslında onun programlanabilir lojik kontrolörler PLC (Programmable Logic Controller) sektörünün ilk ve en güçlü imalatçılarından olan  Modicon firması tarafından (şimdi Schneider Electric) 1979 yılında geliştirilen Modbus, PLC’ler ile kullanılmak için geliştirilen bir seri haberleşme protokolüdür. Modbus akıllı bir cihazdır.

Modbus Haberleşme Nedir?

PLC sistemler arasında veri transferi ve bilgi alışverişini sağlayan standart bir iletişim protokolüdür. Cihazların haberleşmesi için geliştirilmiş bir protokoldür. Kolay ve hızlı, bütün üreticilere açık ve herkes tarafından telif ücreti gerektirmeden kullanılabilir bir protokol olması, günümüzde elektronik cihazlarda en yaygın kullanılan haberleşme protokolü olmasındaki büyük etkenlerden bazılarıdır. Birçok endüstri kuruluşundaki yapıda kullanılan bir protokoldür. Farklı yapılardaki cihazlar, Modbus ile haberleşebilmektedir.

Teknolojik olarak diğer standart iletişim protokollerinin yanında modbus günümüzde herhangi bir PC veya küçük bir mikroişlemci ile birlikte kullanılmakta ve mevcut pek çok endüstriyel sistemle iletişim kurabilmektedir (Anonim, 2004a). İstatistiklere göre dünya çapında 7 milyon endüstri kuruluşu, sistemleri içerisinde Modbus’u kullanmaktadır.

Modbus, çoklu sahip/köle (master/slave) sistemlerini izlemek ve aygıtları programlamak için akıllı cihazları (PLC, inverter vb.), algılayıcılar ve diğer aygıtları birbirleri ile haberleştirmek için veya alan içerisindeki cihazları uzaktan bilgisayar veya insan makine ara yüzleri ile kontrol edebilmek için kullanılabilir. Modbus, cihazlardan verilerin alındığı ve bu verilerin bir merkezde toplanabildiği bir endüstriyel ağ sistemidir.

Standart bir modbus ağında, bir adet sahip (Master) ile beraber 247 adet köle (Slave) aygıt bulunabilir. Bir önceki cümleden de anlaşılabileceği üzere köle cihazlar, 247 adet olabilir, adresleri de 1 ile 247 arasında verilebilir. Modbus ağında sahip aygıt, diğer köle aygıttan aldığı verilere göre yine köle aygıtları kontrol ettirebilir. Diğer bir ifade ile köle aygıtlar, içerisinden veri almayı ve bunlara veri yazmayı sağlayabilir.

Modbus Ne İçin Kullanılır?

Modbus açık bir protokol olduğu için farklı üreticiler, bu protokole uygun cihazları herhangi bir ücret ödemeden üretebilir ve bu protokolü kullanabilir.  Modbus endüstride standart bir iletişim protokolü durumuna geldi ve günümüzde yaygın olarak kullanılan endüstriyel elektrikli cihazların bağlantı noktasıdır. Birçok endüstri alanında çoğu üretici (firma) tarafından kullanılır.

Modbus cihazlandırma ve denetim aygıtlarından ana denetleyici veya veri toplama sistemlerine sinyal iletiminde kullanılır. Örnek olarak, bir sistem sıcaklığı ve nemi ölçer daha sonra sonuçları bilgisayara gönderir. Modbus, genelde merkezi denetim ve veri toplamada merkezi bilgisayarı, uzaktan bağlantı ünitesi’ne (RTU) bağlar. Modbus protokol sürümleri seri hatlar (Modbus RTU ve Modbus ASCII) ve Ethernet (Modbus TCP) için vardır.

Modbus Genel Özellikleri

Modicon programlanabilir kontroller, kendileriyle ve diğer cihazlarla çok çeşitli ağlar üzerinden haberleşebilirler.

MODBUS, haberleşme protokolünün OSI modelinin 7. seviyesindeki uygulama katmanıdır ve network üzerindeki çeşitli cihazlar arasındaki client/server haberleşmeyi sağlar.

MODBUS, istek / cevap protokolüdür ve fonksiyon kodları tarafından özelleştirilmiştir. MODBUS fonksiyon kodları istek/cevap birimi PDU’nun bir birimidir.

MODBUS, farklı ağ tiplerinde birbirleri arasında bağlanıp client/server haberleşme sağlayan mesaj protokolünün uygulama katmanıdır.

Modbus Nasıl Çalışır?

Modbus çalışma prensibi bir ana cihaz (master) ve ana cihaza bağlı bir veya daha fazla cihaz (slave) arasında aynı ağ üzerinde yapılan veri alışverişi üzerine kurulmuştur. Modbus cihazlar arasındaki seri hatlar üzerinden iletilmektedir. En kolay kurulum, iki cihaz, bir Master bir Slave, üzerindeki seri bağlantı noktalarını tek bir kabloyla bağlamaktadır.

Modbus, seri haberleşme standardını kullanır. Orijinal olarak Modbus, RS 232 (rs 232 to ethernet) seri haberleşme standardını kullanmaktadır. Ancak bu, sadece kısa mesafeler için geçerlidir. Uzun mesafeler için de rs 485 seri (rs 485 to ethernet) haberleşme standardını da kullanabilmektedir.

Modbus’ta veriler, bit olarak adlandırılan birler ve sıfırlardan meydana gelen seriler hâlinde gönderilmektedir. Veri aktarımı birler ve sıfırlar halinde, yani bitlerle sağlanır. Her bir bit, bir voltaj seviyesi olarak aktarılır.  Sıfırlar pozitif voltaj, birler ise negatif voltaj olarak aktarılır. Bu voltaj seviyeleri yani bitler, çok hızlı bir şekilde cihazlar arasında gönderilir. Bu hız, baud olarak adlandırılır (Örneğin 9600 baud “bit/saniye”).  İletim hızı genel olarak 960 baud’dur (saniyedeki bit miktarı). Birçok versiyonu olmasına karşın, en çok kullanılan versiyonu Modbus RTU ve Modbus TCP (modbus tcp protocol)/IP’dir.

Modbus RTU Nedir?

Modbus rtu: Modicon-Bus Remote Telemetri Unit kısaltmasıdır.

BauntRade, Node, Parity bağlantı özellikleri ile tarih-zaman formatını paket içerisinde bulundurmayan bir protokoldür, haberleşme yöntemidir. Haberleşilecek cihazların sonlandığını anlatmak için hattın sonuna bu protokolde’de 120 ohm direnç bağlanır.

MODBUS RTU Nerelerde ve Nasıl Kullanılır? 

Modbus rtu haberleşme: Kısa mesafe haberleşmede, 2 telli bağlantı ile kullanılır. Haberleşme
sırasında ne tip kablo kullanılır? 2 telli şilt (topraklı) kablo kullanılır. Kablonun özelliği iletkenliği iyi ve öz direncinin düşük olmasıdır. Bu özelliklere sahip bir kablo kullanılabilir. Standart (Modicon) kullanım 0.25 x 2 şiltli kablodur.

ModBUS alt dalları nelerdir? 2 çeşidi vardır. RTU, TCP/IP ve PLUS

Hangi PLC’ ler haberleştirilir? 

Katalogunda modbus protokolünü modbus poll destekleyen  bütün   enstrumanlar ile haberleşir. (örneğin; schneider ürünleri .) Ayrıca modbus TCP gateway veya Modbus/rs232 donuştürücü cihazlarla PC üzerinden de modbus lı cihazlarla haberleşilir.

Modbus protokolü (modbus rtu protocol) register yapısı 3x, 3x.bit (30000) verilerden okuma yapar, 4x, 4x.bit (40000) verilerden yazma yapar.

Modbus Veri Modeli

Modbus’ta veriler, dört farklı tablo içerisinde saklanır. Bu veriler ve Modbus adresleri aşağıdaki tablodaki gibidir. Bunlardan ayrık olanlara ON/OF değerleri kayıtlıdır (bobinler).

• İki çizelge on/off  durum değerlerini (coils), diğer ikisi de sayısal değerleri (register) saklar.
• Registerlerin ve bobinlerin sadece okunabilen veya hem okunup hem yazılabilen (biri read-only ve read-write) çeşitleri vardır.
• Her bir tablonun toplam 9999 değer vardır.
• Her bobin (coil) ya da kontak (contact) 1 bittir ve veri adresleri 0000 ile 270E arasındadır.
• Her bir register ise 1 kelime (word) =16 bit yani 2 byte’tır. Bunlarında data adresleri 0000 ile 270E arasındadır.

Örnek olarak; ilk holding Register, veri adresi 40001 numara 0000 arasındadır. Coil/Register numaraları mesajlarda gözükmezler bundan dolayı sistem adı olarak düşünülebilir. Veri adresleri ise mesajlarda kullanılırlar.

Bu iki değer arasındaki fark ise offset (sapma)’tir.

Her bir çizelge farklı bir offset’e sahiptir. 1, 10001, 30001 ve 40001.

Modbus Tester

Modbus tester programı kullanılarak modbus köle ile iletişimi test edilebilir.

4xxxx kayıtlar ve 0xxxx çıkışlar yazılabilir.

Veri birçok biçimleri (hex, bin, int) olabilir.

Bu sitenin amacı testi ve PC, Vista, 7, 8 veya 8.1 Windows XP çalıştıran modbus cihazlar taklit yüksek kaliteli, düşük maliyetli modbus yazılım sağlamaktır. Tüm yazılım zaman sınırlı deneme süresi ile programdır.

Modbus Poll köle cihazların test ve hata ayıklama için çok popüler modbus master simülatörü. Modbus RTU / ASCII ve Modbus TCP / IP desteği.

Modbus Slave 32 köle cihazları / adres alanları simüle etmek için bir köle simülatörü. Excel elektronik tablo kolay arayüzü için OLE Otomasyonu desteği.

WSMBT: C #, VB ve yönetilen C ++ için Modbus master NET kontrolü. Modbus TCP / IP desteği

WSMBS: Modbus master NET C #, VB kontrolü ve yönetilen C ++. Modbus RTU / ASCII destekler

MBAXP Excel, Visual Basic, Visual C ++, Delphi vb ActiveX denetimini kullanmak için kolay bir Modbus RTU / ASCII ve Modbus TCP / IP desteği.