Informática Industrial N8INF Prof. Dr. Cesar da Costa 6.a Aula: Rede ModBus

NÍVEIS DE COMUNICAÇÃO NA AUTOMAÇÃO

Níveis dos Protocolos Industriais

Redes Modbus

Redes Modbus A princípio era um protocolo proprietário criado pela MODICON em 1978 visando o uso em seus próprios dispositivos. Atualmente a MODICON autorizou seu uso por um grande número de fabricantes passando a ser um protocolo aberto. O MODIBUS é baseado no modelo mestre-escravo. O mestre e os escravos estão ligados sobre uma rede bidirecional do tipo barramento. Todos os escravos recebem questões do mestre porém somente o escravo endereçado responde ao mestre. É possível haver 1 mestre e 247 escravos (endereços de 1 a 247)

Redes Modbus

PADRÃO: MODBUS

Redes Modbus

Redes Modbus

Redes Modbus

Redes Modbus Em 1990 a Schneider lançou a versão ModBus/TCP que usa a Ethernet. Organização : http://modbus-ida.org/ Alimentação de 5 Volts DC; As estações podem ser endereçadas por software ou por chaves; Em geral liga instrumentos a 4 fios. Muito pouco a 2 fios. Um par para energia e 1 par para comunicação; Já foi desenvolvido com a idéia de rede.

Redes Modbus Usa 1 par de fios de comunicação com terminadores nas extremidades (trabalham com energia); O ModBus possui o nível físico RS 485 (até 32 estações Mestre e Escravo) mais popular ou RS 422, RS423, RS 442; Começa em 1200 bps e chega até 56 kbps; Conforme o tipo de ModBus os quadros possuem formato de comandos diferentes. Distância máxima do Mestre até o último escravo de 400 m (sem repetidor), com FO até 3300 m.

Redes Modbus

Topologia a 2 fios

Exemplo de Rede ModBus

Redes Modbus

Redes Modbus O protocolo Modbus é baseado em um modelo de comunicação mestre-escravo, onde um único dispositivo, o mestre, pode iniciar transações denominadas queries. Os demais dispositivos da rede (escravos) respondem, suprindo os dados requisitados pelo mestre ou executando uma ação por ele comandada.

PADRÃO: MODBUS Os dispositivos ligados a uma rede Modbus trocam dados, através de técnica do tipo Master-Slave onde: • Apenas um dispositivo (designado por master) pode iniciar as transações. • Os outros dispositivos (designados por slaves) respondem enviando ao master a informação pedida (no caso de um pedido de leitura) ou executando a ação pedida pelo master (no caso de um pedido de escrita).

PADRÃO: MODBUS

Protocolo Mestre-Escravo

Redes Modbus Mestre Escravo

Redes Modbus

Redes Modbus

Redes Modbus

Redes Modbus

Modos de Transmissão ASCII Existem dois modos de transmissão: ASCII (American Code for Informastion Interchange) e RTU (Remote Terminal Unit), que são selecionados durante a configuração dos parâmetros de comunicação. ASCII Cada byte de mensagem é enviado como dois caracteres ASCII. Durante a transmissão, intervalos de até um segundo entre caracteres são permitidos, sem que a mensagem seja truncada.

ASCII 10 bits por byte: 1 start bit; 7 bits de dados LSB enviado primeiro; 1 bit de paridade (par/ímpar) + 1 stop bit; 0 bit de paridade + 2 stop bits. O modo ASCII permite intervalos de tempo de até um segundo entre os caracteres sem provocar erros, mas sua mensagem típica tem um tamanho duas vezes maior que a mensagem equivalente usando o modo RTU.

RTU Cada byte de mensagem é enviado como um byte de dados. A mensagem deve ser transmitida de maneira contínua, já que pausas maiores que 1,5 caractere provocam truncamento da mesma. 11 bits por byte: 1 start bit; 8 bits de dados LSB enviado primeiro; 1 bit de paridade (par/ímpar) + 1 stop bit; 0 bit de paridade + 2 stop bits. .

RTU O modo RTU transmite a informação com um menor número de bits, mas a mensagem deve ter todos os seus caracteres enviados em uma sequência contínua. O modo RTU também é chamado de ModBus-B ou Modbus Binario e é o modo preferencial. .

Redes Modbus .

Redes Modbus .

Redes Modbus .

Redes Modbus . Funções ou

Redes Modbus .

Redes Modbus .

Redes Modbus

Redes Modbus

Redes Modbus

Redes Modbus

Redes Modbus

Redes Modbus

Redes Modbus

Pontos Fortes e Fracos do ModBus Simples – fácil trabalhar Infra estrutura simples (rede ModBus mais simples que a Ethernet) Opção de trabalhar com TCP/IP Aplicação indicada: Pequena troca de dados. Velocidade, se eu tenho necessidade de velocidade maior. Existência de várias versões. Distância pequena (alcanço) sem repetidor. Conectar no máximo 32 equipamentos (RS 485)