Il-protokoll Modbus RTU huwa bħal "lingwa komuni" bejn apparat industrijali, li jippermetti "komunikazzjoni" bla xkiel bejn apparati bħal miters tal-elettriku u sensuri minn marki differenti.
Dimostrazzjoni tal-Applikazzjoni tal-Protokoll tal-Komunikazzjoni Modbus
Dan l-artikolu jiggwidak permezz tal-applikazzjoni ta 'Modbus RTU f'miters tal-enerġija bl-aktar mod sempliċi u li jinftiehem. Anke jekk inti novizzi komplut mingħajr sfond tekniku, tista 'faċilment taqbad il-punti ewlenin ta' dan il-protokoll ta 'komunikazzjoni industrijali importanti.
X'inhu l-protokoll Modbus RTU?
Modbus RTU huwa protokoll ta 'komunikazzjoni serjali żviluppat oriġinarjament minn Modicon (issa parti minn Schneider Electric) fl-1979 għall-PLCs (Kontrolluri Loġiċi Programmabbli) tagħha.
Illum, sar wieħed mill-protokolli l-aktar użati fl-awtomazzjoni industrijali, appoġġjat minn aktar minn 400 fabbrikant madwar id-dinja.
Għaliex tissejjaħ "RTU"? RTU hija abbrevjazzjoni għal "Remote Terminal Unit," li tindika li dan il-protokoll jintuża primarjament għall-komunikazzjoni bejn apparati remoti. Huwa bħal "sistema ta 'sms" bejn tagħmir elettriku, skambju ta' data permezz ta 'mekkaniżmu sempliċi ta' talba u rispons.
Kif jaħdem Modbus RTU?
Modbus RTU juża arkitettura ta' komunikazzjoni master-slave, bħal għalliem u studenti fil-klassi.
- Master: L-"għalliem," tipikament kompjuter, PLC, jew konċentratur, huwa responsabbli biex jibda mistoqsijiet u kmandi.
- Skjav: L-"istudent," bħal miter jew sensor tal-elettriku, jista 'biss iwieġeb il-mistoqsijiet tal-għalliem u ma jistax jitkellem b'mod indipendenti. (Fl-applikazzjonijiet tal-miter tal-elettriku...)
Format tal-Messaġġ Modbus RTU
"SMS Template" Bejn Apparati
Il-messaġġi ta' komunikazzjoni Modbus RTU huma bħal messaġġi ta' test maħdumin bir-reqqa, b'rekwiżiti ta' format fissi.
Messaġġ Modbus RTU komplut fih il-partijiet li ġejjin:
| Kodiċi tal-Indirizz | Kodiċi tal-Funzjoni | Qasam tad-Data | Iċċekkja l-Kodiċi |
|---|---|---|---|
| 8-Bits | 8-Bits | N × 8-Bits | 16-Bits |
- Kodiċi tal-Indirizz (1 byte): Ekwivalenti għal "numru tat-telefon tar-riċevitur," li jidentifika l-indirizz tal-miter tal-enerġija fil-mira (1-247), b'0 għal indirizz tax-xandir.
- Kodiċi tal-Funzjoni (byte 1): Ekwivalenti għal "tip ta' messaġġ ta' test," li jagħti struzzjonijiet lill-miter tal-enerġija dwar l-operazzjoni li jrid iwettaq (eż., qari tad-dejta, kitba tad-dejta, eċċ.).
- Qasam tad-Data (N bytes): L-informazzjoni speċifika li għandha tiġi trażmessa, bħall-indirizz tar-reġistru, il-valur tad-dejta, eċċ.
- CRC Checksum (2 bytes): Ekwivalenti għal "kodiċi kontra l--falsifikazzjoni," użata biex tiċċekkja għal żbalji waqt it-trażmissjoni.
Messaġġ tipiku għall-qari tad-dejta totali tal-enerġija attiva pożittiva minn miter tal-enerġija UBS huwa kif ġej:
[Indirizz 00][Kodiċi tal-Funzjoni 03][Indirizz tal-Bidu 00 0C][Tul Aqra 00 02][CRC Checksum 05 D9]
Dan huwa ekwivalenti għal tgħid: "Il-miters kollha, jekk jogħġbok aqra d-dejta mir-reġistru 000C, li tibda bir-reġistru 1."
Wara li jirċievi l-messaġġ, il-meter #1 iwieġeb bi:
[Indirizz 01][Kodiċi tal-Funzjoni 03][Tul tad-Data 04][Data 00 00 00 00][CRC Checksum FA 33]
Dan ifisser: "Meter #1 wieġeb: Il-valur totali tad-dejta tal-enerġija attiva attiva li jinqara huwa 00 00 00 00 (hexadeċimali)" (Nota: Dan il-meter #1 huwa miter ġdid u mhux użat). L-immaġni hawn taħt hija turija tat-test:
Il-"Ktieb tad-Dejta" f'Miter tal-Elettriku: Reġistru Spjegat
Fil-protokoll Modbus RTU, id-dejta kollha minn miter tal-elettriku hija maħżuna fi "spreadsheet"-ir-reġistru. Ir-reġistri huma prinċipalment maqsuma f'erba' tipi:
| Tip ta' Reġistru | Permess Aqra/Kitba | Kodiċi tal-Funzjoni | Kontenut Tipiku Maħżun |
|---|---|---|---|
| Reġistru Coil | Aqra/Ikteb | 01, 05 | Status tar-relay, kontroll tal-iswiċċ |
| Reġistru tal-Input Diskret | Aqra-biss | 02 | Input diġitali (eż. sinjali ta' allarm) |
| Reġistru tal-Input | Aqra-biss | 04 | Dejta tal-kejl ta'-ħin reali (vultaġġ, kurrent, eċċ.) |
| Reġistru Holding | Aqra/Ikteb | 03, 06 | Parametri tal-apparat, enerġija akkumulata, eċċ. |
Fl-applikazzjonijiet tal-miter tal-elettriku, l-aktar reġistri komuni huma:
Reġistru tal-Input
(Kodiċi tal-Funzjoni 04H): Jaħżen dejta mkejla fil--ħin reali bħall-vultaġġ, il-kurrent, u l-enerġija.
Reġistru Holding
(Kodiċi tal-Funzjoni 03H): Jaħżen il-konsum akkumulat tal-elettriku, il-parametri tal-apparat, eċċ.
UBS Energy Meter Modbus Tabella ta' Informazzjoni dwar l-Indirizz tar-Reġistru
L-indirizz tax-xandir tal-protokoll Modbus huwa 0x00. Għal informazzjoni dettaljata dwar l-indirizz tar-reġistru tal-protokoll Modbus għal miters tal-enerġija UBS, jekk jogħġbok ara t-tabella hawn taħt:
| Reġistru (Hex) | Isem Varjabbli | Attribut (Unità / R/W) | Tip ta' Data | Għadd | Rimarki |
|---|---|---|---|---|---|
| 0x0000 | Vultaġġ DC | Unità: V, R/W: RO | S16 | 1 | Firxa: -9999 ~ 9999; Qari=Valur Effettiv × 10^(Punt Deċimali) |
| 0x0001 | Vultaġġ Punt Deċimali | Unità: Xejn, R/W: RO | U16 | 1 | Valur fiss: 0 |
| 0x0002 | Valur Kurrenti DC | Unità: A, R/W: RO | S16 | 1 | Firxa: -9999 ~ 9999 |
| 0x0003 | Punt Deċimali kurrenti | Unità: Xejn, R/W: RO | U16 | 1 | Valur fiss: 1 |
| 0x0008 | Valur tal-Enerġija | Unità: kW, R/W: RO | S16 | 1 | Firxa: -9999 ~ 9999 |
| 0x0009 | Punt Deċimali tal-Qawwa | Unità: Xejn, R/W: RO | U16 | 1 | Valur fiss: 1 |
| 0x000C | Enerġija Attiva Totali 'l quddiem | Unità: 0.001kWh, R/W: RO | U32 | 2 | Byte għoli l-ewwel, byte baxx l-aħħar; Eżempju: Jekk id-dejta taqra=5000, punt deċimali=2 → Valur attwali=5000 × 10^(2-3)=500.0 |
| 0x203C | Il-Vultaġġ tal-Kanal 1 | Unità: 0.0001V, R/W: RO | I32 | 2 | Byte għoli l-ewwel, byte baxx l-aħħar |
| 0x203E | Channel 2 Vultaġġ | Unità: 0.0001V, R/W: RO | I32 | 2 | Dejjem 0 |
| 0x2040 | Kanal 1 Kurrent | Unità: 0.0001A, R/W: RO | I32 | 2 | Byte għoli l-ewwel, byte baxx l-aħħar |
| 0x2042 | Kanal 2 Kurrent | Unità: 0.0001A, R/W: RO | I32 | 2 | Dejjem 0 |
| 0x2044 | Kanal 1 Qawwa | Unità: 0.0001kW, R/W: RO | I32 | 2 | Byte għoli l-ewwel, byte baxx l-aħħar |
| 0x2046 | Kanal 2 Qawwa | Unità: 0.0001kW, R/W: RO | I32 | 2 | Dejjem 0 |
| 0x9A00 | Enerġija Totali Attiva 'l Quddiem | Unità: kWh, R/W: RO | galleġġjant | 2 | |
| 0xA001/0x8900 | Indirizz tal-Apparat | Unità: Xejn, R/W: RW | U16 | 1 | Medda: 0 ~ 247 |
Dimostrazzjoni ta' Qari ta' Messaġġi tal-Metatur tal-Enerġija UBS
Bl-użu tas-softwer tal-kompjuter ospitanti tal-meter tal-enerġija UBS, aqra d-dejta li ġejja mill-arloġġ tal-enerġija intelliġenti DJZ1226 DC: enerġija attiva pożittiva totali, vultaġġ, kurrent, enerġija, u indirizz tal-miter.
Kif muri fid-dijagramma ta' hawn fuq, il-kontenut tal-messaġġ dettaljat mibgħut u riċevut mill-kompjuter ospitanti huwa kif ġej:
13:25:30.229 Enerġija attiva pożittiva totali(000C0002)...
13:25:30.256 ▼Ibgħat:00 03 00 0C 00 02 05 D9
13:25:30.344 ▲Irċievi:01 03 04 00 00 00 00 FA 33
13:25:30.359 vultaġġ DC(00000002)...
13:25:30.424 ▼Ibgħat:00 03 00 00 00 02 C5 DA
13:25:30.428 ▲ Irċievi:01 03 04 00 17 00 03 0A 36
13:25:30.494 Kurrent DC(00020002)...
13:25:30.522 ▼Ibgħat:00 03 00 02 00 02 64 1A
13:25:30.610 ▲Irċievi:01 03 04 00 30 00 02 7B FD
13:25:30.621 Qawwa(00080002)...
13:25:30.682 ▼Ibgħat:00 03 00 08 00 02 44 18
13:25:30.690 ▲ Irċievi:01 03 04 00 01 00 02 2A 32
13:25:30.702 Indirizz ta' Komunikazzjoni 2(A0010001) ...
13:25:30.779 ▼Ibgħat:00 03 A0 01 00 01 F6 1B
13:25:30.783 ▲Irċievi:01 03 02 00 01 79 84
13:25:30.795 Tmiem tad-data tal-qari.
Problemi Komuni u Tekniki ta' Soluzzjoni ta' Problemi
Anki jekk il-protokoll Modbus RTU huwa relattivament sempliċi, xorta jistgħu jinqalgħu diversi problemi f'applikazzjonijiet prattiċi. Dawn li ġejjin huma ħsarat u soluzzjonijiet komuni fil-komunikazzjoni tal-miter tal-elettriku:
L-ebda Rispons ta' Komunikazzjoni
● Iċċekkja l-Konnessjonijiet Fiżiċi:
▪ Il-wiring RS-485 huwa korrett (linji A/B maqluba)?
▪ Ir-reżistenza tat-terminazzjoni huma mqabbla (ġeneralment, qabbad 120Ω resistors f'kull tarf tax-xarabank)?
▪ Id-distanza tal-komunikazzjoni qabżet il-limitu (RS-485 teoretikament jista' jilħaq 1200 metru, iżda d-distanzi attwali huma affettwati minn fatturi ambjentali).
● Ivverifika l-Issettjar tal-Parametri:
▪ Ir-rata tal-baud, il-bits tad-dejta, il-bits tal-waqfien, u l-issettjar tal-parità huma konsistenti mal-miter tal-elettriku?
▪ L-indirizz tat-tagħmir huwa ssettjat b'mod korrett (l-ebda indirizzi duplikati)?
Komunikazzjoni intermittenti
● Iċċekkja għal Interferenza tal-Linja:
▪ Uża kejbil protett-par mibrum u żgura li l-ilqugħ ikun ertjat f'tarf wieħed.
▪ Evita li tħaddem il-kejbil b'mod parallel ma' kejbils ta' vultaġġ għoli-.
● Ittestjar ta' Apparat Individwali:
▪ Qabbad kull miter tal-elettriku individwalment biex issolvi l-problemi tat-tagħmir difettuż.
▪ Uża s-softwer tal-kompjuter ospitanti dedikat ta' UBS Electronics (bħal AMS) biex tikkomunika direttament mal-miter tal-elettriku u tindika l-problema.
Żbalji tad-Data
● Il-verifika tas-CRC Check:
▪ Iċċekkja jekk il-kodiċi CRC mibgħuta u riċevuta humiex konsistenti.
▪ Ikkonferma l-ordni tal-byte tad-dejta (Modbus RTU normalment ikun ftit{0}}endian).
● Iċċekkjar tal-Immappjar tar-Reġistru:
▪ Ikkonferma li l-indirizzi tar-reġistru użati huma konsistenti mal-manwal tal-miter tal-elettriku.
▪ Innota l-offset tal-indirizz tar-reġistru.
Jekk għandek bżonn tuża s-softwer tal-kompjuter ospitanti UBS (protokoll Modbus RTU) imsemmi f'dan l-artikolu, jekk jogħġbok ikkuntattja lill-persuna inkarigata mill-ordni tal-miter tal-elettriku UBS tiegħek u akkwista aktar appoġġ tekniku ta' wara-bejgħ.