Modbus TCP / IP

 

¿Qué es un Modbus TCP / IP

Modbus TCP / IP (también Modbus-TCP) es simplemente el protocolo Modbus RTU con una interfaz TCP que se ejecuta en Ethernet.

La estructura de mensajería Modbus es el protocolo de aplicación que define las normas para la organización y la interpretación de los datos independiente del medio de transmisión de datos.

TCP / IP se refiere al Protocolo de Internet y Protocolo de control de transmisión, que proporciona el medio de transmisión de mensajes Modbus TCP / IP.

En pocas palabras, TCP / IP permite a los bloques de datos binarios que se intercambia entre los ordenadores. También es un estándar mundial que sirve de base para la World Wide Web. La función principal de TCP es asegurar que todos los paquetes de datos se reciben correctamente, mientras que IP se asegura de que los mensajes se abordan y colocados correctamente. Tenga en cuenta que la combinación de TCP / IP no es más que un protocolo de transporte, y no define lo que significa que los datos o cómo los datos se ha de interpretar (este es el trabajo del protocolo de aplicación, Modbus en este caso).

Así que en resumen, Modbus TCP / IP utiliza TCP / IP y Ethernet para transportar los datos de la estructura del mensaje Modbus entre dispositivos compatibles. Es decir, Modbus TCP / IP combina una red física (Ethernet), con un estándar de red (TCP / IP), y un método estándar de representación de datos (Modbus como el protocolo de aplicación). En esencia, el mensaje Modbus TCP / IP es simplemente una comunicación Modbus encapsulado en una envoltura de Ethernet TCP / IP.

 

Introducción a Modbus TCP / IP

Modbus TCP / IP de la unidad de datos de aplicación (ADU) toma la forma de un (identificador de protocolo de identificador de transacción + + + campo de longitud de identificador de la unidad) 7 cabecera de bytes, y la unidad de datos de protocolo (código de función + datos). La cabecera MBAP es de 7 bytes de longitud e incluye los siguientes campos:

• identificador de transacción / invocación (2 bytes): Este campo de identificación se usa para el apareamiento de transacción cuando varios mensajes se envían a lo largo de la misma conexión de TCP de un cliente sin esperar una respuesta previa.

• Protocolo de identificación (2 bytes): Este campo es siempre 0 para los servicios Modbus y demás valores están reservados para futuras ampliaciones.

• Longitud (2 bytes): Este campo es un contador de bytes de los campos restantes e incluye el byte identificador de unidad, byte código de función y los campos de datos.

• identificador de unidad (1 byte): Este campo se utiliza para identificar un servidor remoto que se encuentra en una red no TCP / IP (por puente de serie). En una aplicación típica de un servidor Modbus TCP / IP, el ID de la unidad se establece en 00 o FF, ignorado por el servidor, y simplemente se hizo eco de vuelta en la respuesta.

La completa / unidad de datos de aplicaciones de IP Modbus TCP se incrusta en el campo de datos de una trama TCP estándar y se envía a través de TCP al conocido puerto del sistema 502, que está reservado específicamente para aplicaciones Modbus. clientes Modbus TCP / IP y servidores de escuchar y recibir datos a través del puerto Modbus 502.

Podemos ver que el funcionamiento de Modbus sobre Ethernet es casi transparente a los registros Modbus / estructura de mando. Por lo tanto, si usted ya está familiarizado con el funcionamiento de Modbus tradicional, entonces usted ya está muy en el funcionamiento de Modbus TCP / IP.

IEEE 802.3 Ethernet es un protocolo de red de oficinas de larga data que ha ganado aceptación en todo el mundo universal. También es un estándar abierto que se utiliza por muchos fabricantes y su infraestructura está ampliamente disponible y en gran medida instalado. En consecuencia, se utiliza el conjunto de protocolos TCP / IP de protocolos en todo el mundo e incluso sirve como la base para el acceso a la World Wide Web. Como muchos dispositivos ya son compatibles con Ethernet, es natural que incluyese también para su uso en aplicaciones industriales.

Al igual que con Ethernet, Modbus está libremente disponible, accesible a cualquier persona, y ampliamente soportado por muchos fabricantes de equipos industriales. También es fácil de entender y un candidato natural para su uso en la construcción de otros estándares de comunicación industrial. Con tanto en común, el matrimonio del protocolo de aplicación Modbus con la transmisión tradicional Ethernet IEEE 802.3 constituye un poderoso estándar de comunicación industrial en Modbus TCP / IP. Y debido a Modbus TCP / IP comparte las mismas capas física y de enlace de datos de Ethernet tradicional IEEE 802.3 y utiliza la misma red TCP / suite de protocolos IP, sigue siendo totalmente compatible con la infraestructura Ethernet que ya está instalada de cables, conectores, tarjetas de interfaz de red, concentradores e interruptores.