¿Qué es realmente Modbus, cómo funciona y qué ventajas ofrece?

¿Qué es Modbus en realidad?

Modbus es un protocolo de comunicación que permite intercambiar datos entre un maestro y varios esclavos. El protocolo fue desarrollado por Gould-Modicon en 1979 para que los controladores lógicos programables pudieran comunicarse entre sí. En lugar de un complejo cableado en forma de estrella, el protocolo Modbus permite una instalación más sencilla y eficiente en cuanto a recursos.

¿Cómo funciona Modbus?

Modbus permite que un cliente central, como un sistema de gestión de edificios (BMS), y varios servidores, por ejemplo sistemas de medición y control (sensores), se comuniquen entre sí. Esta conexión puede realizarse tanto a través de Ethernet como de interfaces serie como RS232 o RS485.
También es posible la transmisión inalámbrica a través de Modbus inalámbrico/ W-Modbus. Con este programa S+S Regeltechnik es el primer fabricante del sector de la automatización de edificios y la tecnología de sensores que ofrece este programa. En la comunicación a través de Modbus, todos los participantes deben tener una dirección única. La comunicación se inicia normalmente por el cliente / sistema de gestión de edificios, y el servidor / sensor dirigido responde.
Modbus admite varios modos de funcionamiento, como Modbus RTU, Modbus ASCII y Modbus TCP.

¿Cuáles son las ventajas de Modbus?

  • Muy buena escalabilidad
  • Reducción de costes gracias a una instalación sencilla
  • Sin costes de licencia
  • Modbus permite conectar dispositivos de distintos fabricantes
  • Sustitución o ampliación flexible
  • Integración sencilla en una red existente
  • Solución de problemas rápida y sencilla
  • Posibilidad de personalizar la configuración de cada dispositivo

 

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¿Qué ventajas ofrece Modbus?

  • Muy buena escalabilidad

  • Reducción de costes gracias a una instalación sencilla

  • Sin gastos de licencia

  • Modbus permite conectar dispositivos de una amplia gama de fabricantes

  • Sustitución o ampliación flexible

  • Integración sencilla en una red existente

  • Solución de problemas rápida y sencilla

  • Posibilidad de ajustes individuales para cada dispositivo

Protocolos y normas Modbus

Existen dos tipos principales de protocolos Modbus: Modbus TCP/IP, que se utiliza para redes que funcionan sobre el protocolo TCP/IP, y Modbus RTU, que se utiliza para la comunicación serie. Ambos cumplen la misma función, pero están optimizados para sus respectivos medios de comunicación.

Modbus TCP/IP frente a Modbus RTU

  • Modbus RTU

    Modbus RTU (Remote Terminal Unit) es una de las implementaciones más comunes del protocolo Modbus, diseñado para la comunicación serie y muy utilizado en entornos industriales para conectar dispositivos electrónicos. A diferencia de Modbus TCP/IP, que está diseñado para ser compatible con redes Ethernet y TCP/IP, Modbus RTU está específicamente diseñado para dispositivos serie y conexiones como RS-485 y RS-232.

    Modbus RTU es un protocolo binario que proporciona una forma sencilla y eficaz para que los dispositivos, a menudo llamados esclavos, se comuniquen con un dispositivo de control, el maestro. Es un protocolo síncrono, ya que cada byte de 8 bits de un mensaje se envía en secuencia y enmarcado por un bit de inicio y otro de parada. Esta sencilla estructura aumenta especialmente la velocidad de transmisión de datos, por lo que resulta muy eficaz para aplicaciones en tiempo real.

  • Modbus TCP/IP

    Modbus TCP/IP es una extensión del protocolo Modbus tradicional que permite que la comunicación Modbus tenga lugar a través de una red TCP/IP. Esta adaptación no sólo conserva la sencillez y fiabilidad del protocolo Modbus RTU (serie) original, sino que también permite la integración en arquitecturas de red modernas, lo que lo hace más adecuado para aplicaciones a gran escala y basadas en Internet.

    Básicamente, Modbus TCP/IP utiliza el mismo modelo que el Modbus clásico, es decir, un modelo cliente-servidor (o maestro-esclavo). Sin embargo, a diferencia de Modbus RTU, que transmite datos a través de conexiones serie, Modbus TCP/IP lo hace a través de redes TCP/IP. Esto significa que utiliza conexiones Ethernet y puede transmitirse a través de Internet.

  • Modbus ASC II

    Modbus ASCII (American Standard Code for Information Interchange) es otra variante del protocolo Modbus para comunicación serie que codifica los datos como caracteres ASCII, a diferencia de Modbus RTU, que codifica los datos en binario. Modbus ASCII resulta especialmente útil en entornos en los que la transparencia y legibilidad de los datos priman sobre la velocidad de transmisión de los mismos.

    Modbus ASCII representa cada byte de datos como dos caracteres ASCII, lo que aumenta el tamaño del paquete de mensajes pero facilita la supervisión y la resolución de problemas, ya que el contenido del paquete se puede leer sin necesidad de software especializado para descodificarlo. Esto puede ser especialmente útil para la resolución de problemas y en entornos de formación, donde la comprensión del flujo de datos puede ayudar a diagnosticar problemas con mayor rapidez.

Eliminar fallos en la red Modbus, ¿es posible?

Los sistemas Modbus facilitan enormemente la localización de averías. La función de diagnóstico de errores integrada permite consultar el estado de error a través de la consulta de bus y determinar el punto exacto de error en el sistema. Aparte de esto, siempre debe comprobarse primero si los cables de bus presentan fallos o conexiones sueltas. Las variantes de aparatos con pantalla son especialmente fáciles de usar: en caso de fallo (por ejemplo, interrupción de la comunicación), la pantalla muestra un mensaje de diagnóstico en texto claro. Esto permite conocer inmediatamente el estado actual del aparato. Esto ahorra una enorme cantidad de tiempo y dinero.

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Por cierto: los productos Modbus de S+S también son compatibles con productos de otros fabricantes. Por lo tanto, las redes existentes pueden ampliarse o sustituirse fácilmente con nuestros dispositivos.

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