使用modbus采集模块协议通信及设备反应
modbus网络是只有一个主机的,而所有通信都是由此发出的,同时网络是可以支持差不多两百四十七个的远程从属控制器,但实际上所支持的从机数量是要根据所使用的通信设备来决定的。诚控电子的DAM系列modbus采集模块则是基于这个网络上所使用的采集模块,对于数据采集模块来说也不过是在远程数据采集模块平台基础上的通信模块,将通信芯片还有存储芯片等等都集成在一块电路板上,让其具有发送通过远程数据采集模块,语音通话还有数据传输等功能。如DAM-8021,DAM-3088等。
而对于它的发明是在一九七九年,这个是由Modicon公司发明的,他们是为了使用可编程逻辑控制器通信而发表的,是全球第一个真正用于工业现场的总线协议,已经成为工业领域通信协议的业界标准,并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。这个网络只有一个主机,所有通信都由他发出采用这个系统,各PC可以和中心主机交换信息而不影响各PC执行本身的控制任务。同时还具有协议标准化开放化,兼容多种电气接口,帧格式简单紧凑,通俗易懂,用户使用容易,厂商开发简单诸多优点,被广泛应用作为工业现场总线。其系统结构还包括了硬件以及软件,还可以应用于各种数据采集以及过程监控。
像如果是在一些环境恶劣的现场,没有那种可以安放工控主机的条件,这种情况下客户还需要读取,同时得记录现场数据,那么就只能通过HMI设备的脚本,做数据转换和换算了。比如简单的SCALE换算,考虑到除了SCALE换算,还会涉及到一些数据类型转换、数模转换等。如果HMI的数值原件直接读取地址,那该多方便。那么就需要将各种转换、换算技成,最终传送给HMI寄存器,这就需要用到脚本语言了。
其实modbus协议是一个master/slave架构的协议。有一个节点是master节点,其他使用这个协议参与通信的节点是slave节点。每一个slave设备都有一个唯一的地址。在串行和MB+网络中,只有被指定为主节点的节点可以启动一个命令。在以太网上,任何一个设备都能发送一个modbus命令,但是通常也只有一个主节点设备启动指令。一个命令包含了打算执行的设备的地址。所有设备都会收到命令,但只有指定位置的设备会执行及回应指令。但是地址0例外,指定地址0的指令是广播指令,所有收到指令的设备都会运行,不过不回应指令。所有的命令包含了检查码,以确定到达的命令没有被破坏。基本的命令能指令一个RTU改变它的寄存器的某个值,控制或者读取一个IO端口,以及指挥设备回送一个或者多个其寄存器中的数据。
以太网总线采集模块论工业以太网的背景
工业以太网是指技术上与商用以太网兼容,但在产品设计上,在实时性、可靠性、环境适应性等方面满足工业现场的需要,是继现场总线之后发展起来,以太网总线采集模块发现它是最被认同发展前景的一种工业通信网络。深圳诚控电子研发的以太网采集模块在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自动化系统中具有广泛的应用前景,工业以太网的本质就是以太网技术办公自动化走向工业自动化。同时是按照工业控制的要求,发展适当的应用层和用户层协议,使以太网和TCP/IP技术真正应用到控制层,延伸到现场层,而在信息层又尽可能采用IT行业一切有效的成果,因此工业以太网与以太网在工业中的应用全然不是同一个概念。
之后随着计算机和通信以及网络技术的发展,以太网技术在各领域都得到了广泛的应用,而且设备成本不断下降,速度也不断提高。由于具有无可比拟的价格与速度优势,百兆及千兆以太网己成为世界范围内应用的标准。半导体技术的发展使以太网技术费用大幅降低,高度集成化也同时降低了网络硬件的费用。以太网技术的稳定性可靠性都得到检验,能够完全胜任控制环境中对实时性、可靠性、抗干扰性的严格要求。在与传统现场总线的对比测试中,以太网显示出了明显的优势,可以满足控制系统各个层次的要求,于是很多厂家就提出了基于传统以太网技术来实现现场总线的方案。
然而因为传统以太网采用了冲突检测载波侦听多路访问机制,同一网络环境下,各个接入网络的设备共享传输介质,在总线竞争时都处于相同地位,会造成不确定的延时等问题。也就是说,传统以太网是一种非确定的网络系统,直接用作工业现场总线会存在一些问题。于是人们就对传统以太网进行改造或在传统以太网基础上加以改进,提出了基于以太网技术来实现现场总线的方案,由此诞生了很多工业实时以太网技术。
以太网技术的方便性和可靠性与USB技术的基本相同,但对于数据采集来说,以太网有着两个其他普通PC外部总线所没有的优势,极长的电缆长度和分布式的网络设施。测量位置的距离超过了USB电缆五米的长度时,以太网就是一个非常理想的选择。一条CAT 5E电缆在长度超过一百米后,才会需要交换机或路由器将信号中继延伸到更远的地方,除此之外,很多公司的IT部门已经将千兆以太网作为其企业网络的基础设施。