Топология

Использует для передачи данных последовательные линии связи RS-485, RS-422, RS-232 и другие, а также сети TCP/IP.

При использовании последовательных линий связи в одной сети может быть только одно ведущее устройство(master), которое может опрашивать другие подчиненные устройства(slave). Ни одно подчиненное устройство не может самостоятельно запросить или передать данные другому устройству. Ведущее устройство(master) может запросить данные с каждого подчиненного устройства по очереди или инициировать одновременную передачу сообщения на все подчиненные устройства. В одной сети может быть до 247 подчиненных устройств(slave).

В сети TCP/IP может практически неограниченное количество ведущих устройств(master) и подчиненных устройств(slave). При этом любое устройство может быть одновременно и ведущим, и подчиненным. В сети могут также существовать специальные шлюзы (gateway), которые предоставляют данные устройствам в сети TCP/IP доступ к устройствам объединенным последовательной линией связи или ведущему устройству с последовательным интерфейсом доступ к сети TCP/IP.

Режимы протокола Modbus

Протокол Modbus предусматривает для передачи данных по последовательным линиям связи два режима передачи: RTU и ASCII.

Режим ASCII предназначен для медленных линий связи, где каждый байт пакета передается как два ASCII символа. Новый пакет начинается со специального служебного символа. При этом между передачей символов одного пакета пауза может быть нескольких секунд(в зависимости от настроек) без возникновения ошибок при передаче.

Использование режима RTU позволяет приблизительно 2 раза увеличить количество передаваемых данных по последовательной линии связи. Данные пакета передаются по сети в двоичном виде без изменений. В режиме RTU перед передачей пакета в линии Рекомендации по проектированию и наладке. 5 выдерживается небольшой интервал тишины. Пакет передается непрерывным потоком данных. Таким образом на скорости 19200 бит/с возможно передать за 1 секунду до 1400 байт данных(при повторяющемся запросе 126 переменных) или опросить до 40 раз одно или несколько устройств(при запросе одной переменной).

 Инфраструктура сети RS-485 протокола Modbus

В общем случае, при объединении устройств Modbus по линии связи RS-485, каждое устройство последовательно соединяют с другими устройствами одним кабелем. В кабеле должны быть как минимум одна витая пара, по которой проходят дифференциальные сигналы D0, D1 и проводник COM (сокращение от Common, земля приемников RS-485 всех устройств). Земля приемников RS-485 должна быть соединена с защитной землей только у ведущего контроллера (master). На каждом конце линии связи устанавливаются терминаторы LT, которые представляют из себя сопротивления номиналом 120 Ом.

  Кабели

Возможно применение 2-х типов кабелей: специализированных экранированных кабелей промышленного применения для сетей RS-485 и многопарную экранированную медную витую пару категории 5 или выше.

В настоящий момент выпускается большое количество специализированных кабелей для интерфейса RS-485. Обычно они имеют сечение проводника 0.7-0.8 мм. Для объединения устройств достаточно, чтобы выбранный кабель имел одну витую пару и еще один проводник. Однако вполне допустимо использование многопарного кабеля.

Для связи по сети RS-485 вполне достаточно обычной экранированной витой пары 5-й категории. Кабели витой пары категории 6-й и 7-й имеют большее сечение и их применение может быть оправдано только при использовании сетей с большим количеством устройств и/или длинной более 300м.