O Modbus é um protocolo de comunicação muito utilizado no mundo da automação industrial. É um protocolo simples e robusto que permite a comunicação entre dispositivos como Controladores Lógicos Programáveis (PLCs), Interfaces Homem-Máquina (HMIs) e sensores. O Modbus foi desenvolvido em 1979 pela Modicon, actualmente uma subsidiária da Schneider Electric, e ainda hoje é amplamente utilizado.
O Modbus existe em diferentes tipos, cada um com as suas próprias características. Os três tipos mais comuns são o Modbus RTU (Remote Terminal Unit), o Modbus ASCII (American Standard Code for Information Interchange) e o Modbus TCP (Transmission Control Protocol). O Modbus RTU é o tipo mais comum e utiliza comunicação em série, enquanto o Modbus ASCII utiliza caracteres ASCII para comunicar. O Modbus TCP utiliza a comunicação Ethernet e está a tornar-se cada vez mais popular devido à sua capacidade de comunicar a longas distâncias.
O Modbus TCP funciona através do envio de dados entre dispositivos através de uma rede Ethernet. Neste tipo de rede, cada dispositivo tem um endereço IP único que é utilizado para o identificar na rede. Quando um dispositivo pretende comunicar com outro dispositivo, envia uma mensagem utilizando o protocolo Modbus TCP. Esta mensagem inclui o endereço do dispositivo com o qual pretende comunicar, o tipo de mensagem e quaisquer dados que necessitem de ser enviados.
O método de acesso utilizado nas redes Modbus é designado por Master/Slave. Neste método, um dispositivo (o Master) inicia a comunicação com outro dispositivo (o Slave). O Master envia um pedido ao Slave, que responde com os dados solicitados. Este método permite uma comunicação eficiente entre dispositivos e assegura que cada dispositivo tem a oportunidade de comunicar.
Os campos de uma mensagem Modbus incluem o Código de Função, o Endereço de Dados, os Dados e a Verificação de Erros. O Código de Função especifica o tipo de mensagem que está a ser enviada (leitura, escrita, etc.), enquanto o Endereço de Dados especifica a localização dos dados que estão a ser pedidos ou escritos. O campo Data (Dados) contém os dados reais que estão a ser enviados e o campo Error Checking (Verificação de erros) é utilizado para garantir que a mensagem foi recebida correctamente.
O tipo de comunicação da interface Modbus é half-duplex. Isto significa que os dados podem ser enviados em ambas as direcções, mas não ao mesmo tempo. Quando um dispositivo está a enviar dados, o outro dispositivo tem de esperar que este termine antes de poder enviar dados. Este método garante que os dados não se perdem ou são corrompidos durante a comunicação.
Em conclusão, o Modbus é um protocolo de comunicação amplamente utilizado no mundo da automação industrial. Existe em diferentes tipos, cada um com as suas características próprias, e utiliza o método de acesso Master/Slave. O Modbus TCP está a tornar-se cada vez mais popular devido à sua capacidade de comunicar a longas distâncias utilizando a comunicação Ethernet. Os campos de uma mensagem Modbus incluem o Código de Função, o Endereço de Dados, os Dados e a Verificação de Erros, e o tipo de comunicação é half-duplex. Compreender a rede Modbus é essencial para quem trabalha em automação industrial e pode ajudar a garantir uma comunicação eficiente e eficaz entre dispositivos.
No protocolo Modbus, o número máximo possível de escravos que podem ser ligados a um único dispositivo mestre é 247. Isto deve-se ao facto de o campo de endereço do escravo na estrutura da mensagem Modbus ser um campo de 8 bits, permitindo um total de 256 endereços possíveis. No entanto, os endereços 0 e 255 estão reservados, deixando 254 endereços possíveis, sendo 247 o número máximo de escravos que podem ser ligados a uma única rede devido a limitações de endereçamento.
O protocolo Modbus foi criado em 1979.
O RS-485 é um padrão de comunicação que permite que vários dispositivos comuniquem entre si através de um único par de fios. Utiliza sinalização diferencial para transmitir dados, o que significa que transmite a diferença entre as tensões em dois fios em vez dos níveis de tensão absolutos. Isto torna-o mais resistente ao ruído e às interferências do que outras normas de comunicação. O RS-485 pode suportar velocidades de comunicação até 10 Mbps em distâncias até 1200 metros, o que o torna uma escolha popular para sistemas de controlo industrial e outras aplicações que requerem uma comunicação fiável a longa distância.