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Schnelle Kommunikation zwischen Automatisierungs- und Feldgeräten: MODBUS

Das MODBUS-Protokoll ist ein Kommunikationsprotokoll, das auf einer Master/Slave- bzw. Client/Server-Architektur basiert. Das Protokoll soll in erster Linie eine einfache, zuverlässige und schnelle Kommunikation zwischen Automatisierungs- und Feldgeräten ermöglichen.

Vorteile mit MODBUS:

  • Standardisierter und genormter Datenaustausch
  • Sehr schnelle Datenübertragung
  • Technologie- und herstellerunabhängig

Modbus einfach erklärt

Das MODBUS-Protokoll ist seit Langem etabliert und hat sich mittlerweile zu einem De-facto-Standard entwickelt. Es baut auf dem seit 1979 bekannten MODBUS-Protokoll für speicherprogrammierbare Steuerungen auf. Der besondere Vorteil für den Anwender besteht darin, dass MODBUS ein schlankes Protokoll ist und daher eine sehr schnelle Datenübertragung auf dem Medium ETHERNET gewährleistet. Durch die herstellerneutrale Datenstruktur stellt der Kommunikationsaustausch auch zwischen Geräten unterschiedlicher Hersteller kein Problem dar.

MODBUS im Einsatz

Mittels MODBUS können ein Master (z. B. ein PC) und mehrere Slaves (z. B. Mess- und Regelsysteme) verbunden werden. Es gibt zwei Versionen: eine für die serielle Schnittstelle (RS-232 und RS-485) und eine für ETHERNET.

Bei der Datenübertragung werden folgende verschiedene Betriebsarten unterschieden:

  • Modbus TCP: ETHERNET-TCP/IP-Kommunikation auf Basis des Client/Server-Modells
  • Modbus RTU: Asynchrone, serielle Übertragung über RS-232 oder RS-485
  • Modbus ASCII: Ähnlich dem RTU-Protokoll, nur ein anderes Datenformat, Einsatz eher selten

Modbus TCP/IP – schnelle und schlanke Kommunikation

Modbus TCP stellt eine Client/Server-Kommunikation her. Dazu müssen die Teilnehmer lediglich im gleichen IP-Adressbereich sein.

Eine zusätzliche Einstellung wird über die Geräteadresse getätigt, die jedoch nicht bei allen Herstellern manuell einstellbar ist. Mit dieser Geräteadresse können Sie z. B. über ein Modbus-TCP-/Modbus-RTU-Gateway durch das Ansprechen der Gateway-IP-Adresse die dahinter liegenden Modbus-RTU-Teilnehmer mithilfe der Geräteadressen erreichen. Modbus TCP ist seit 2007 in der Norm IEC 61158 festgelegt und wird in der IEC 61784-2 als CPF 15/1 referenziert.

Systemgrafik Modbus

Modbus RTU

Modbus RTU stellt eine serielle Master/Slave-Kommunikation über die RS-232 oder RS-485 her. Um den Modbus RTU ansprechen zu können, müssen zuerst die seriellen Kommunikationsparameter bekannt sein bzw. definiert werden. Dazu gehören Baudrate, Parität und Stopbits. Des Weiteren kommt/kommen die Slave-Adresse/n hinzu, die von dem Master angesprochen werden soll/en. Dabei ist die Leitungslänge der RS-232 auf 15 m und die der RS-485 auf 1200 m beschränkt.

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