Sysop: + NEW

2025-09-13T21:16:31Z

+ NEW

Nová stránka

'''Modbus''' je otevřený protokol pro vzájemnou komunikaci různých zařízení ([[Programovatelný logický automat|PLC]], [[Dotyková obrazovka|dotykové displeje]], I/O rozhraní apod.), který umožňuje přenášet data po různých sítích a [[sběrnice|sběrnicích]].

Komunikace funguje na principu předávání datových zpráv mezi [[klient–server|klientem a serverem]] (master a slave).

== Popis protokolu ==
Na sběrnici je jedno „master“ zařízení (v případě verze Modbus TCP jich může být více) posílající dotazy, ostatní zařízení jsou „slave“. „Slave“ zařízení odpovídá na dotazy, které jsou mu adresovány. V pozici mastera je tedy řídící prvek (např. [[Programovatelný logický automat|PLC]] nebo průmyslové [[Osobní počítač|PC]]), v roli slave zařízení jsou ovládané nebo sledované prvky (např. čidla, měřící přístroje, PLC, prvky výrobních linek atp.).

=== Struktura rámce ===
Protokol Modbus definuje strukturu zprávy na úrovni protokolu (''PDU'' – Protocol Data Unit) nezávisle na typu komunikační vrstvy. V závislosti na typu sítě, na které je protokol použit, je PDU rozšířena o další části a tvoří tak zprávu na aplikační úrovni (''ADU'' – Application Data Unit).

Kód funkce udává, jaký druh operace slave (též ''server – podřízený'') má provést. Rozsah kódů je 1 až 255, přičemž kódy 128 až 255 jsou vyhrazeny pro oznámení záporné odpovědi (chyby). Některé kódy funkcí obsahují i kód podfunkce upřesňující blíže požadovanou operaci. Obsah datové části zprávy poslané masterem slouží klientovi k uskutečnění operace určené kódem funkce. Obsahem může být například adresa a počet vstupů, které má klient přečíst nebo hodnota registrů, které má klient zapsat. U některých funkcí nejsou pro provedení operace zapotřebí další data a v tom případě může datová část ve zprávě úplně chybět. Zabezpečení je [[Cyklický redundantní součet|CRC]] pro RTU Mode a LRC ([[kontrolní součet]]) pro ASCII Mode.

=== Přenosová media, verze protokolu ===
* [[Ethernet]] přes [[TCP/IP|TCP/IP]]
* sériový přenos ([[RS-232|RS-232C]], [[RS-422]], [[RS-485]], [[optické vlákno]], radiový přenos)
* MODBUS PLUS vysokorychlostní síť

==== Modbus po sériové lince ====
Modbus preferuje sériovou komunikační sběrnici standardu [[RS485]], preferovaný režim sériové linky je 19200 [[baud]]ů, 8 datových bitů a sudá parita.

Protokol Modbus definuje dva sériové vysílací režimy, Modbus RTU a Modbus [[ASCII]]. Režim určuje, v jakém formátu jsou data vysílána. Každá jednotka musí podporovat režim RTU, režim ASCII je nepovinný. Všechny jednotky na jedné sběrnici musejí pracovat ve stejném vysílacím režimu.

* MODBUS RTU – V režimu RTU se [[8bitový]] byte vysílá jako jeden znak, integrita zpráv je zajištěna pomocí kontrolního součtu typu [[CRC]] a pomocí paritního bitu. Vysílání zprávy musí být souvislé, mezery mezi znaky nesmějí být delší než 1,5 znaku. Začátek a konec zprávy je identifikován podle pomlky na sběrnici delší než 3,5 znaku. Časování a definice protokolu zajišťuje rychlou komunikaci a spolehlivou komunikaci po sběrnici RS485, aniž by byly kladeny přehnané nároky na připojená zařízení. Díky svým dobrým vlastnostem a otevřenosti patří MODBUS RTU k nejrozšířenějším komunikačním standardům pro průmyslovou automatizaci.

* MODBUS [[ASCII]] – V režimu ASCII je každý 8bitový byte posílán jako dvojice ASCII znaků. Oproti režimu RTU je tedy pomalejší, ale umožňuje vysílat znaky s mezerami až 1 s. Začátek a konec zprávy je totiž určen odlišně od RTU módu. Začátek zprávy je indikován znakem „<tt>:</tt>“ a konec zprávy dvojicí řídicích znaků [[Carriage return|CR]], [[Line feed|LF]]. Tato verze protokolu je tak „lidsky čitelnější“, ale proti RTU verzi je málo využívaná.

=== Adresace ===
* adresa 0 – [[broadcast]] – zpráva je určena všem zařízením, ale žádné na ní neodpovídá
* adresy 1 až 247 – [[unicast]] – po přijetí a zpracování požadavku vyšle slave odpověď
* adresy 248 až 255 jsou v rezervě

=== Typ přenášených dat ===
{{RIGHTTOC}}
{| class="wikitable"
! Označení !! Význam
|-
| ''Discrete Input'' || Jeden [[bit]] určený pouze ke čtení. Např. binární vstup.
|-
| ''Coil'' || Jeden bit, který lze číst i zapisovat. Např. cívka relé, lze ji ovládat i zjišťovat její stav.
|-
| ''Input Register'' || 16bitový registr určený pouze ke čtení. Např. analogový vstup.
|-
| ''Holding Register'' || 16bitový registr, který lze číst i zapisovat. Např. čítač, lze jej nastavit i číst jeho hodnotu.
|}

=== Kódy základních funkcí ===
{| class="wikitable"
! Kód !! Název funkce !! Popis
|-
| 01 || ''Read Coils'' || Čtení jednoho nebo více bitů
|-
| 02 || ''Read Discrete Inputs'' || Čtení jednoho nebo více bitů
|-
| 03 || ''Read Holding Registers'' || Čtení jednoho nebo více 16bitových registrů
|-
| 04 || ''Read Input Registers'' || Čtení jednoho nebo více 16bitových registrů
|-
| 05 || ''Write Single Coil'' || Zápis jednoho bitu
|-
| 06 || ''Write Single Register'' || Zápis jednoho 16bitového registru
|-
| 15 || ''Write Multiple Coils'' || Zápis více bitů
|-
| 16 || ''Write Multiple Registers'' || Zápis více 16bitových registrů
|}

V praxi někdy splývají pojmy ''Coils'' a ''Discrete Inputs'' (respektive ''Holding Registers'' a ''Input Registers''), záleží pouze na výrobci zařízení, jak interpretuje tyto pojmy, respektive jak namapuje modbusové adresy registrů na své vlastní adresy (registrů/vstupů/výstupů…). V některých případech lze v případě čtení zaměnit funkce 01 a 02 (respektive 03 a 04).

== Externí odkazy ==
* Oficiální stránky protokolu MODBUS: [http://www.modbus.org www.modbus.org]
** Modbus.org: [http://www.modbus.org/docs/Modbus_Application_Protocol_V1_1b.pdf Definice protokolu MODBUS (anglicky)]
** Modbus.org: [http://www.modbus.org/docs/Modbus_over_serial_line_V1_02.pdf Návod na implementaci MODBUSu po sériové lince (anglicky)]
* Přehled protokolu MODBUS ([[Portable Document Format|pdf]]): [http://home.zcu.cz/~ronesova/bastl/files/modbus.pdf http://home.zcu.cz/~ronesova/…] (stejný článek v [[HyperText Markup Language|html]]: [http://www.mcu.cz/news.php?extend.1104 1.], [http://www.mcu.cz/news.php?extend.1096 2.])
* MODBUS ovladač: [http://www.promotic.eu/cz/pmdoc/Subsystems/Comm/Protocol/Modbus.htm http://www.promotic.eu/...]

{{Commonscat|Modbus}}{{Článek z Wikipedie}}
[[Kategorie:Sběrnice]]

Modbus - Historie editací

Sysop: + NEW