Modbus protokolunun hərtərəfli təhlili

modbus protokolu sənaye avtomatlaşdırılması sahəsində ən populyar rabitə protokollarından birinə çevrilmişdir. Bir çox sənaye qurğuları, o cümlədən PLC, DCS, smart Alətlər və s., aralarında rabitə standartı kimi Modbus protokolundan istifadə edir. 2007-ci ilə qədər quraşdırılmış Modbus qovşaqlarının sayı 10 milyonu ötmüşdür ki, bu da protokolun geniş şəkildə istifadə olunduğunu və tanındığını göstərir.

Modbus, müxtəlif qurğular arasında məlumat mübadiləsi və nəzarəti həyata keçirmək üçün sənaye saytları üçün ümumi rabitə standartını təmin etmək məqsədi daşıyan serial rabitəyə əsaslanan rabitə protokoludur. Protokol ilk olaraq Modicon tərəfindən hazırlanmış və hazırda Schneider Electric-ə məxsusdur. Modbus protokolu müxtəlif qurğular arasında məlumat mübadiləsini və nəzarəti təmin edən ümumi mesaj formatını təyin edən tətbiq səviyyəsinin protokoludur. Protokol RS-232, RS-422, RS-485 və Ethernet kimi müxtəlif fiziki təbəqələri dəstəkləyir, buna görə də müxtəlif cihazlara və şəbəkələrə tətbiq oluna bilər.

Modbus, funksiya kodları ilə müəyyən edilmiş xidmətləri təmin edən master/slave rabitə protokoludur. İnternet təşkilatları Modbus-a TCP/IP yığınında qorunan sistem portu 502 istifadə edərək daxil olur. Modbus Plus, Modbusun iş prosesi olan yüksək sürətli nişan ötürmə şəbəkəsidir:

1. Modbus rabitəsi masterun qulluğa sorğu sorğusu göndərməsi ilə başlayır.

2. Qul stansiyası sorğunu qəbul edir və sorğunun məzmununu təhlil edir.

3. Qul stansiyası sorğunun məzmununa uyğun olaraq müvafiq əməliyyatları (registrlərin oxunması və ya registrlərin yazılması kimi) yerinə yetirir və cavab məlumatlarını yenidən master stansiyaya göndərir.

4. Əsas stansiya cavab məlumatlarını qəbul edir və cavab məzmununu təhlil edir.

5. Usta cavab məlumatlarını emal edir və lazım gəldikdə daha çox sorğu sorğusu göndərir.

6. Bu proses rabitə tamamlanana və ya xəta baş verənə qədər davam edir.

Modbus rabitəsində master nəzarətçi və ya kompüter kimi bir cihazdır, kölələr isə sensorlar, aktuatorlar və ya digər cihazlardır. Əsas stansiya rabitənin başlanmasına cavabdehdir, kölə stansiya isə əməliyyatların yerinə yetirilməsi və master stansiyanın sorğusuna cavab verilməsi üçün cavabdehdir. Rabitə seriyalı xətt və ya Ethernet vasitəsilə ola bilər. Modbus rabitəsində verilənlər registrlər şəklində təşkil edilir və onlara istinad etmək üçün ünvanlardan istifadə olunur. Modbus protokolu oxu və yazma registrləri, oxuma və yazma rulonları və s. daxil olmaqla müxtəlif funksiya kodlarını dəstəkləyir.

Tətbiq ssenarisi:

Modbus protokolu sənaye nəzarəti və monitorinq proqramlarında, o cümlədən avtomatlaşdırılmış zavodlarda, robotların idarə edilməsində, enerjiyə nəzarət və nəzarətdə, neft və qazın çıxarılması və nəqlində, suyun təmizlənməsi və təchizatında, avtomatlaşdırılmış binalarda və s. Modbus həmçinin məlumatların ötürülməsi, məlumatların monitorinqi və nəzarəti, nasazlığın aşkarlanması və diaqnostikası və s.

Aşağıdakılar Modbus protokolunun bəzi tətbiqləridir:

PLC Control: Modbus protokolu bir çox PLC (Proqramlaşdırıla bilən Məntiq Nəzarətçiləri) arasında əlaqə üçün standart protokoldur. PLC sənaye avtomatlaşdırılması sahəsində geniş istifadə olunan bir cihazdır, onlar adətən istehsal prosesində temperatur, təzyiq, axın və s. kimi müxtəlif parametrləri idarə etmək və izləmək üçün istifadə olunur.

Ağıllı Sayğaclar: Modbus protokolu həmçinin temperatur sensorları, təzyiq sensorları, axın sayğacları və s. kimi müxtəlif növ smart sayğaclar arasında rabitə üçün geniş istifadə olunur. Bu alətlər adətən istehsalın sabitliyini və keyfiyyətini təmin etmək üçün istehsal prosesində müxtəlif parametrlərə nəzarət etmək və nəzarət etmək üçün istifadə olunur.

Məlumatların Alınması Sistemləri: Modbus protokolu müxtəlif cihazlardan məlumatları emal və təhlil üçün bir mərkəzləşdirilmiş yerə toplamaq üçün müxtəlif növ məlumat toplama sistemləri arasında əlaqə üçün istifadə edilə bilər. Bu məlumat toplama sistemləri tez-tez problemləri vaxtında aşkar etmək və həll etmək üçün istehsal Avadanlıqlarının performansını və vəziyyətini izləmək üçün istifadə olunur.

SCADA sistemi: Modbus protokolu, istehsal prosesində müxtəlif parametrlərin real vaxt rejimində monitorinqini və nəzarətini həyata keçirmək üçün müxtəlif növ SCADA (Nəzarət, Nəzarət və Məlumatların Alınması) sistemləri arasında əlaqə üçün də istifadə edilə bilər. Bu sistemlər tez-tez istehsalın səmərəliliyini və keyfiyyətini artırmaq üçün istehsal proseslərini avtomatlaşdırmaq üçün istifadə olunur.

Sənaye avtomatlaşdırma texnologiyasının inkişafı ilə Modbus protokolunun tətbiqi də daim inkişaf edir və yenilənir. Gələcək tendensiyalardan bəziləri bunlardır:

Artan ünsiyyət sürəti: Davamlı irəliləyişlətexnologiyası, Modbus protokolunun rabitə sürəti də daha səmərəli və real vaxt rabitə və nəzarət əldə etmək üçün artmağa davam edəcəkdir.

İnternetlə inteqrasiya: Sənaye İnternetinin inkişafı ilə Modbus protokolu cihazlar arasında uzaqdan idarəetmə və monitorinq əldə etmək üçün İnternet texnologiyası ilə daha çox inteqrasiya olunacaq.

Təkmilləşdirilmiş təhlükəsizlik: Şəbəkə təhlükəsizliyi məsələləri getdikcə qabarıqlaşdıqca, Modbus protokolu həmçinin sənaye idarəetmə sistemlərini şəbəkə hücumlarından və zərərli əməliyyatlardan qorumaq üçün rabitə və nəzarətin təhlükəsizliyinə daha çox diqqət yetirəcək.

Tətbiq imkanlarının genişləndirilməsi: Sənaye avtomatlaşdırılması sahəsində Modbus protokolunun tətbiqi genişlənməyə davam etdikcə, cihazlar arasında əlaqə və nəzarətə nail olmaq üçün ağıllı evlər, ağıllı binalar və s. kimi digər sahələrdə də daha geniş istifadə ediləcək.

Bir sözlə, sənaye avtomatlaşdırma texnologiyasının davamlı inkişafı ilə Modbus protokolu müxtəlif sahələrin və ssenarilərin ehtiyaclarını ödəmək üçün təkamül etməyə və yenilik etməyə davam edəcəkdir.