Modbus

Modbus samskiptastaðallinn er áratuga gamall en hefur staðist tímans tönn og margir framleiðendur reiða sig á Modbus sem helsta samskiptaháttinn. Upphaflega var Modbus hannað sem samskiptaháttur á aðskildu samskiptaneti (Modbus RTU - serial) en á síðari árum eru margir framleiðendur farnir að nota Modbus á TCP/IP netkerfi (Modbus TCP).

Með Modbus er hægt að skiptast á miklum upplýsingum við stjórntæki yfir einn streng og þannig fæst betri innsýn í hegðun kerfis en ef aðeins er notast til venjulegt I/O. Dæmi um þetta eru flæðilokur sem hægt er að stýra á 0-10V merki en þá er aðeins hægt að gefa út eitt stýrimerki en engar upplýsingar koma til baka. Með Modbus á flæðilokum er hægt að senda stýrimerki og einnig lesa til baka fjölda mælinga s.s. raunverulegt loftmagn, vinkil á spjaldi, innstillt loftmagn, bilunarboð o.fl.

Á Modbus neti er aðeins einn stjórnandi (master/client) og margar útstöðvar (slave/server). Stjórnandi sendir út að fyrra bragði og útstöðvarnar svara aðeins ef sérstaklega er kallað á þær.

Modbus RTU

Modbus RTU er útfærsla fyrir seríal samskipti. Þá er merkjastrengur lagður frá einu tæki til þess næsta og strangar reglur gilda um netið og stillingar tækja. Modbus RTU notast yfirleitt við RS485 samskiptanet (RS232 styður bara eitt tæki) og mikilvægt er að netið sé rétt hannað og rétt tengt. Minnstu villur í tengingum í Modbus RTU neti leiða til þess að samskiptin virka ekki.

• Modbus RTU verður að tengja í seríu. Ekki er leyfilegt að stjörnutengja Modbus RTU net. Strengur verður að fara inn á eitt tæki og þaðan yfir á næsta. Myndir sem útskýra þetta eru hér til hægri.
• Samskiptastrengur verður að vera hannaður fyrir RS485 samskipti. Slíkur strengur er skermaður og með snúin pör. Dæmi um slíkan streng eru Belden 9842 og Belden 3107A.
• Hvert tæki á Modbus RTU neti þarf að hafa eigin Modbus adressu og ekki má nota sömu adressu tvisvar. Forrita þarf adressu og samskiptahátt (sjá næsta punkt) áður en hægt er að prófa Modbus net.
• Stilla þarf samskiptahraða (baud rate, parity o.s.frv.) á hverju tæki á sama hátt og samskiptahraðinn þarf að vera sá sami og á iðntölvunni.
• Ef samskiptanetið er stórt (miklar vegalengdir) gæti þurft að setja 120 Ohm endaviðnám yfir gagnaparið á síðasta tækinu. Sum tæki eru með innbyggðan möguleika til að virkja endaviðnám.

Modbus RTU er byggt á einföldum vélbúnaði og þess vegna velja framleiðendur oft þessa leið, sérstaklega með minni og ódýrari tæki sem notuð eru oft í hverju verkefni eins og t.d. hitareglar, mælar eða flæðilokur.

Lagning Modbus RTU nets

Samskiptastrengur frá iðntölvu er raðtengdur á milli tækja á netinu. Rafverktaki ákveður hentugustu leið eftir lagnaleiðum. Mikilvægt er að rafverktaki skrái röð tækja á netinu og merki strengi í báða enda þannig að auðvelt sé að bilanagreina netið eftir á.

Modbus TCP

Tæki sem styðja Modbus TCP eru tengd inn á staðarnetið sem notað er fyrir tæknikerfi (OT-net / tækjanet).

Það helsta sem þarf að hafa í huga þegar kerfi er sett upp með Modbus TCP samskiptum er að stilla þarf viðkomandi tæki með réttri IP-tölu og opna þarf á port 502 í netkerfinu. Þegar þetta er klárt getur bæði iðntölva og skjámyndakerfi talað beint við tækin á tækjanetinu. Tækjanetið er gjarnan sett upp sem aðskilið sýndarnet. Sjá nánari upplýsingar í grein um uppsetningu netkerfis.

Með Modbus TCP næst meiri hraði og sveigjanleiki í samskiptin en vegna aukins kostnaðar við vélbúnað eru ekki öll Modbus tæki hönnuð með Modbus TCP. Modbus TCP er algengt á loftræsisamstæðum, varmadælum og slíkum stærri tækjum.