Para garantizar que todas las partes en una red de comunicaciones reciban los datos de manera efectiva y confiable, es necesario establecer una serie de reglas. Estas reglas conforman lo que se conoce como un protocolo de comunicación.

Cada protocolo se crea para resolver problemas específicos dentro del contexto de la comunicación. A medida que estos protocolos se aplican y mejoran, muchos de ellos se convierten en estándares internacionales. Una vez que un protocolo alcanza el estatus de estándar internacional, puede ser utilizado globalmente, lo que lleva a la creación de diversos productos que soportan dicho protocolo.

Existen múltiples protocolos de comunicación basados en Ethernet, la mayoría de los cuales son protocolos de capa superior que operan bajo el marco de la arquitectura Ethernet. Estos protocolos se utilizan ampliamente en el control industrial. Algunos ejemplos incluyen Profinet (Siemens), EtherCAT (Beckhoff), CC-Link IE (Mitsubishi Electric), y EtherNet/IP (Rockwell), entre otros.

Análisis del protocolo Modbus

El protocolo Modbus es un lenguaje común utilizado en controladores electrónicos. A través de este protocolo, los controladores pueden comunicarse entre sí, así como con otros dispositivos a través de una red (como Ethernet). Modbus se ha convertido en un estándar industrial ampliamente aceptado.

Este protocolo permite que los dispositivos de control de diferentes fabricantes se conecten para formar una red industrial, lo que facilita la supervisión centralizada. Modbus define una estructura de mensajes que los controladores pueden reconocer, sin importar qué red se utilice para la comunicación. Describe cómo los controladores solicitan acceder a otros dispositivos, cómo responden a las solicitudes y cómo detectan y registran errores. Establece un formato común para los dominios y contenidos de los mensajes.

Características del protocolo Modbus

1. Estándar y abierto: Modbus es gratuito y puede utilizarse sin pagar tarifas de licencia ni infringir derechos de propiedad intelectual. Actualmente, más de 400 fabricantes y más de 600 productos son compatibles con Modbus.

2. Compatibilidad con múltiples interfaces eléctricas: Modbus es compatible con varios tipos de interfaces, como RS-232 y RS-485, y puede transmitir a través de diversos medios, como cables trenzados, fibra óptica y redes inalámbricas.

3. Simplicidad y claridad en el formato de trama: Modbus tiene un formato de trama sencillo y compacto, fácil de entender, lo que facilita su uso para los usuarios y su desarrollo para los fabricantes.

Proceso de comunicación de Modbus

注意Modbus是一主多从的通讯协议。

Es importante tener en cuenta que Modbus es un protocolo maestro-esclavo. En este tipo de comunicación, solo un dispositivo maestro puede enviar solicitudes. Los dispositivos esclavos reciben las solicitudes del maestro y responden en consecuencia. Los dispositivos esclavos pueden ser cualquier tipo de dispositivo periférico, como sensores de I/O, válvulas, controladores de red o equipos de medición.

En este sistema, el maestro solo puede enviar solicitudes a un esclavo a la vez. Es decir, cuando el maestro envía una solicitud, el esclavo responde; si el maestro no envía una solicitud, no se realiza ninguna comunicación en el bus. Los dispositivos esclavos no pueden enviar mensajes de forma autónoma al maestro, solo responden a las solicitudes del maestro.

Además, Modbus no cuenta con un mecanismo de ocupado para detectar errores. Por ejemplo, si el maestro envía un comando al esclavo y este no lo recibe o está procesando otro pedido, no podrá responder. Modbus es simplemente un protocolo de transmisión de datos sin ningún sistema de arbitraje adicional, por lo que se necesita una solución de software para determinar si la comunicación se ha recibido correctamente.