Sensor de temperatura y humedad Comunicación RS-485 y protocolo de comunicación Modbus

Sensor de temperatura y humedad Comunicación RS-485 y protocolo de comunicación Modbus

Durante mucho tiempo, los seres humanos se han acostumbrado a obtener información directamente de sus órganos sensoriales, pero esta forma de obtenerla es muy limitada. Para superar las limitaciones de los órganos humanos y las condiciones naturales, se inventaron sensores y tecnología de comunicación sensorial. Con el rápido desarrollo de diversas tecnologías de detección, los métodos para obtener y transferir información han experimentado cambios constantes, mejorando considerablemente la capacidad de las personas para obtener información.

1. El origen de RS-485 y Modbus

RS-485: Normalmente, la carga de datos utiliza comunicación serial para el intercambio de datos. El método utilizado inicialmente fue la comunicación RS232. Debido a la complejidad de las instalaciones industriales, diversos equipos sensores generan mucha interferencia electromagnética en el entorno, lo que a menudo produce errores de transmisión. Además, el RS232 solo permite la comunicación punto a punto, sin función de red, y la distancia de transmisión solo puede superar los diez metros, lo que impide la comunicación a larga distancia. Estos problemas no se resolvieron hasta la aparición del RS-485.

La señal RS-485 adopta el modo de transmisión diferencial, que puede resolver eficazmente el problema de la interferencia del modo común, la distancia de comunicación puede alcanzar los 1200 metros y permite conectar múltiples transceptores al mismo bus.

Protocolo Modbus: Ante el creciente número de comunicaciones en aplicaciones industriales, Schneider Electric formuló en 1979 un protocolo de bus Modbus para el sector industrial. Actualmente, muchas comunicaciones RS-485 en la industria utilizan el protocolo Modbus. A continuación, hablaremos sobre la comunicación RS-485 y el protocolo Modbus.

En segundo lugar, la relación entre el protocolo RS-485 y Modbus

En primer lugar, RS-485 es un protocolo de capa de hardware, mientras que Modbus es un protocolo de capa de software por encima de esta capa, y es un protocolo de transmisión de mensajes de capa de aplicación. En términos sencillos, ModBus define el maestro y el esclavo, y qué comandos debe enviar el maestro al esclavo. ModBus estipula la interacción de datos entre el maestro y el esclavo, el formato que debe seguirse y cómo garantizar que los datos no entren en conflicto durante la transmisión. Siempre que todos sigan este protocolo, se pueden compartir las máquinas maestras y esclavas de diferentes fabricantes. El protocolo Modbus incluye RTU, ASCII y TCP. Entre ellos, MODBUS-RTU es muy común y relativamente simple.

1. Comunicación RS-485

RS-485 es un estándar que define las características eléctricas de los controladores y receptores en un sistema multipunto digital balanceado. Este estándar está definido por la Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones y la Alianza de la Industria Electrónica. Las redes de comunicación digital que utilizan este estándar pueden transmitir señales eficazmente a larga distancia y en entornos con alto ruido electrónico. RS-485 permite la conexión a la red local y la configuración de enlaces de comunicación multipunto.

El RS-485 tiene dos tipos de cableado: de dos y de cuatro hilos. El sistema de cuatro hilos solo permite la comunicación punto a punto. Actualmente, se utiliza poco, y el método de cableado de dos hilos es el más utilizado. Este método de cableado se basa en una estructura de topología de bus, con la posibilidad de conectar hasta 32 nodos en el mismo bus.

2, Protocolo de comunicación Modbus

El protocolo Modbus es un lenguaje universal aplicado a los controladores electrónicos. Mediante este protocolo, los controladores pueden comunicarse entre sí y entre ellos y otros dispositivos a través de una red (como Ethernet). Se ha convertido en un estándar general de la industria. Con él, los equipos de control de diferentes fabricantes pueden conectarse a una red industrial para una monitorización centralizada. Este protocolo define la estructura de mensajes que un controlador puede reconocer y utilizar, independientemente del tipo de red a través de la cual se comunique. Describe el proceso por el cual un controlador solicita acceso a otros dispositivos, cómo responder a sus solicitudes y cómo detectar y registrar errores. Ha desarrollado un formato común para la estructura y el contenido del dominio de mensajes.

Modbus tiene las siguientes características:

(1) Estándar y abierto, los usuarios pueden utilizar el protocolo Modbus de forma gratuita y con confianza, sin pagar tarifas de licencia y sin infringir los derechos de propiedad intelectual.

(2) Modbus puede soportar una variedad de interfaces eléctricas, como RS-232, RS-485, etc., y también puede transmitirse en varios medios, como par trenzado, fibra óptica, inalámbrico, etc.

(3) El formato de trama Modbus es simple, compacto y fácil de entender. Es fácil de usar para los usuarios y de desarrollar para los fabricantes.

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