Rs323

Comunicaciones Industriales

Tema 7. Protocolo Modbus

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Tema 7. Protocolo Modbus

3 Protocolo

Tema 7. Protocolo Modbus

1 Introducción
La designación Modbus Modicon corresponde a una marca registrada por Gould Inc. Como en tantos otros casos, la designación no corresponde propiamente al estándar de red, incluyendo todos los aspectos desde el nivel físicohasta el de aplicación, sino a un protocolo de enlace (nivel OSI 2). Puede, por tanto, implementarse con diversos tipos de conexión física y cada fabricante suele suministrar un software de aplicación propio, que permite parametrizar sus productos. No obstante, se suele hablar de MODBUS como un estándar de bus de campo, cuyas características esenciales son las que se detallan a continuación.

Lacodificación de datos dentro de la trama puede hacerse en modo ASCII o puramente binario, según el estándar RTU (Remote Transmission Unit). En cualquiera de los dos casos, cada mensaje obedece a una trama que contiene cuatro campos principales, según se muestra en la figura 1. La única diferencia estriba en que la trama ASCII incluye un carácter de encabezamiento («:»=3AH) y los caracteres CR yLF al final del mensaje. Pueden existir también diferencias en la forma de calcular el CRC, puesto que el formato RTU emplea una fórmula polinómica en vez de la simple suma en módulo 16. Con independencia de estos pequeños detalles, a continuación se da una breve descripción de cada uno de los campos del mensaje:

: (3AH)

Nº Esclavo (00-3FH)

Código de Operación

Subfunciones, DatosLRC(16) H L

CR (0DH)

LF (0AH)

Codificación ASCII
Nº Esclavo (00-3FH) Código de Operación

Subfunciones, Datos

CRC(P16) H L

Codificación RTU
Figura 1. Trama genérica del mensaje según el código empleado Número de esclavo (1 byte):

2 Estructura de la red
Medio Físico El medio físico de conexión puede ser un bus semidúplex (half duplex) (RS-485 o fibra óptica) o dúplex (fullduplex) (RS-422, BC 0-20mA o fibra óptica). La comunicación es asíncrona y las velocidades de transmisión previstas van desde los 75 baudios a 19.200 baudios. La máxima distancia entre estaciones depende del nivel físico, pudiendo alcanzar hasta 1200 m sin repetidores. Acceso al Medio La estructura lógica es del tipo maestro-esclavo, con acceso al medio controlado por el maestro. El número máximo deestaciones previsto es de 63 esclavos más una estación maestra. Los intercambios de mensajes pueden ser de dos tipos: • • Intercambios punto a punto, que comportan siempre dos mensajes: una demanda del maestro y una respuesta del esclavo (puede ser simplemente un reconocimiento («acknowledge»). Mensajes difundidos. Estos consisten en una comunicación unidireccional del maestro a todos los esclavos.Este tipo de mensajes no tiene respuesta por parte de los esclavos y se suelen emplear para mandar datos comunes de configuración, reset, etc.

Permite direccionar un máximo de 63 esclavos con direcciones que van del 01H hasta 3FH. El número 00H se reserva para los mensajes difundidos.
Código de operación o función (1 byte):

Cada función permite transmitir datos u órdenes al esclavo. básicosde órdenes: • •

Existen dos tipos

Ordenes de lectura/escritura de datos en los registros o en la memoria del esclavo. Ordenes de control del esclavo y el propio sistema de comunicaciones (RUN/STOP, carga y descarga de programas, verificación de contadores de intercambio, etc.)

La tabla 1 muestra la lista de funciones disponibles en el protocolo MODBUS con sus correspondientes códigos deoperación.
Campo de subfunciones/datos (n bytes):

Este campo suele contener, en primer lugar, los parámetros necesarios para ejecutar la función indicada por el byte anterior. Estos parámetros podrán ser códigos de subfunciones en el caso de órdenes de control (función 00H) o direcciones del primer bit o byte, número de bits o palabras a leer o escribir, valor del bit o palabra en caso de...