Pengantar Protokol Komunikasi ModBus

Modbus adalah protokol komunikasi umum yang telah banyak digunakan dalam bidang kontrol industri saat ini. Dengan protokol ini, pengendali dapat berkomunikasi satu sama lain atau dengan perangkat lain melalui jaringan (seperti Ethernet). Protokol Modbus menggunakan teknologi komunikasi dari master, yaitu secara aktif diperiksa dan dioperasikan oleh perangkat master dari perangkat. Protokol yang digunakan oleh perangkat utama umumnya disebut Modbus Master, dan protokol yang digunakan dari perangkat disebut Modbus Slave. Peralatan utama khas termasuk mesin pengendali industri dan pengendali industri; Tipis dari perangkat seperti PLC programmable controller dll. Antarmuka fisik komunikasi Modbus dapat memilih port serial (termasuk RS232 dan RS485) atau port Ethernet. Komunikasi mereka mengikuti proses berikut:

● Perangkat utama mengirim permintaan dari perangkat

● Menganalisis dan memproses permintaan dari perangkat utama, lalu mengirim hasil ke perangkat utama

● Jika ada kesalahan, kode fitur yang tidak normal akan dikembalikan dari perangkat

Pengantar perangkat lunak protokol komunikasi ModBus

Produk perangkat lunak protokol komunikasi ModBus yang diluncurkan oleh Intel terutama diterapkan untuk lingkungan papan induk tertanam ARM9 Intel, papan induk kontrol Intel dilengkapi dengan port serial yang kaya, sumber daya jaringan, antarmuka GPIO universal, dll, dan memiliki kemampuan pemrosesan yang kuat. Menggabungkan perangkat lunak protokol komunikasi ModBus, sangat mudah untuk membentuk platform aplikasi master (Master) dan perangkat (Slave) yang sesuai dengan spesifikasi komunikasi ModBus. Untuk fitur komunikasi ModBus, paket protokol komunikasi ModBus dibagi menjadi dua bagian yang dapat digunakan secara terpisah, yaitu "ModBus Master Protocol Software" (singkatan modbus_Master) dan "ModBus Device Side Protocol Software" (singkatan modbus_Slave). Saat ini perangkat lunak protokol komunikasi ModBus berjalan di lingkungan WinCE, semuanya tersedia untuk pelanggan dalam bentuk fungsi C ditambah perpustakaan LIB statis. Fitur utamanya adalah sebagai berikut:

● Sangat cocok untuk aplikasi industri real-time

Dapat mendukung aplikasi protokol ModBus berbasis serial port atau aplikasi protokol ModBus berbasis TCP

Mode Transmisi RTU

• Mendukung sebagian besar operasi kode fungsi Modbus, termasuk operasi bit pada input coil, saklar diskret, dan operasi byte pada register

• Dukungan alamat siaran

• Memungkinkan pengaturan waktu berakhir komunikasi ModBus secara fleksibel

● Dapat mendapatkan informasi rinci tentang kode kesalahan protokol transmisi dalam komunikasi

Diagram komunikasi perangkat lunak protokol ModBus

Kode fitur yang didukung oleh perangkat lunak protokol ModBus

Penggunaan Dasar Software

Untuk memudahkan penggunaan aplikasi dan menjaga bentuk kode yang konsisten untuk media komunikasi yang berbeda, fungsi API dalam perangkat lunak protokol ModBus yang disediakan oleh InGen (termasuk modbus_Master dan modbus_Slave) dapat mendukung protokol Modbus berbasis serial dan TCP secara bersamaan, aplikasi hanya perlu membedakannya dengan parameter yang berbeda saat memanggil fungsi inisialisasi, lihat file header yang sesuai untuk instruksi tentang parameter: modbus_Master.h dan modbus_Slave.h

Aplikasi Modbus_Master

Sebagai aplikasi mode klien Modbus, terutama mempersiapkan permintaan dan mengirim permintaan ke perangkat server dan menunggu tanggapan server. Saat melakukan pengembangan aplikasi semacam itu, pengguna dapat mengacu pada literatur standar Modbus dan manual data antarmuka komunikasi perangkat yang dituduh, langsung memanggil paket perangkat lunak modbus_Master yang disediakan oleh Intel untuk menyediakan fungsi API operasional yang sesuai untuk menyelesaikan akses dan kontrol perangkat server. Untuk mengembangkan aplikasi semacam itu, pengguna hanya perlu memasukkan modbus_master.h/modbus_master.lib.

Penggunaan Modbus_Slave

Sebagai aplikasi mode server ModBus, terutama perlu diimplementasikan analisis dan tanggapan untuk pesan aplikasi ModBus, tetapi ini hanyalah bagian dari seluruh komunikasi ModBus, bagian lain juga membutuhkan akses ke data aplikasi, bagian ini membutuhkan konten pengguna sendiri untuk mendefinisikan. Untuk kemudahan penggunaan pelanggan, pemuatan otomatis dari fungsi antarmuka pengguna ini diimplementasikan dalam bentuk penunjuk fungsi dalam paket modbus_Slave yang menghubungkan pemrosesan data aplikasi pengguna dengan respons pesan aplikasi ModBus. Pengguna hanya perlu mendefinisikan fungsi antarmuka ini sesuai dengan kebutuhan untuk mengimplementasikan fungsi yang sesuai, definisi spesifik masing-masing fungsi diimplementasikan melalui file CPP khusus: DataProvider.cpp.

Hal ini dapat dilihat bahwa dalam pengembangan aplikasi seperti ini, konten harus terdiri dari dua bagian, sebagian adalah fungsi API yang didefinisikan oleh modbus_slave.h/modbus_slave.lib; Bagian lain adalah fungsi antarmuka data pengguna yang didefinisikan oleh DataProvider.h / DataProvider.cpp, di mana fungsi antarmuka membutuhkan pengguna untuk diimplementasikan secara spesifik dalam DataProvider.cpp.

Untuk merespons pesan aplikasi ModBus secara tepat waktu, perlu dicatat bahwa saat pemrograman Anda harus merancang thread yang berulang kali memanggil fungsi eksekusi modbus_Slave, yang berada dalam mode blokir.

Sebagai contoh:

(1) Memulai protokol pihak perangkat modbus

hPort = mbusSlave_StartupServer(_T)'*'), 1, 10000, mbusSlave_Interface );

atau

hPort=mbusSlave_StartupServer(_T)'COM3: 9600-8-1-0'), 1,10000, mbusSlave_Interface );

(2) Panggilan fungsi eksekutif dalam thread Serverloop untuk menanggapi permintaan

sementara( 1 )

{

//Panggilan fungsi eksekutif untuk analisis dan tanggapan terhadap pesan ModBus.

hasil = mbusSlave_ServerLoop( hPort );

　　　　jika(hasil!=0)//Periksa apakah mengembalikan kesalahan

{

　　　　　　//Pengolahan kesalahan: contoh ini adalah pesan teks untuk mendapatkan dan mencetak kode kesalahan

wcscpy( szText, mbusSlave_GetErrorText( hasil );

i1 = wcslen( szText );

　　　　　　jika( i1 > 0 )

{

wcstombs( strText, szText, i1 );

cetak(kode kesalahan: %s! n'Stretex);

}

}

}

Sebelumnya, perangkat lunak protokol komunikasi ModBus yang disediakan oleh INSTRAW tersedia untuk pelanggan dalam bentuk fungsi C ditambah perpustakaan statis (file modbus.lib atau libmodbus.a). Seiring meningkatnya penggunaan pelanggan, Intel telah menginstal protokol komunikasi ModBus, khususnya perangkat lunak protokol master (modbus_Master) dalam bentuk perpustakaan dinamis (file modbus_Master.dll atau libmbusmaster.so) ke dalam sistem kernel Intel Embedded Industrial Control untuk memudahkan panggilan aplikasi pelanggan. Motherboard yang sudah diinstal dengan protokol Modbus mencakup semua motherboard dari seri ESM (ESM6802, ESM6800, ESM335x, ESM928x, dll).

Referensi terkait