O Modbus é um protocolo de comunicação utilizado na automação industrial para ligar vários dispositivos, tais como controladores lógicos programáveis (PLCs), sensores e instrumentos. Permite que os dispositivos comuniquem entre si através de uma rede, possibilitando a troca de dados e o controlo em tempo real. Um dos parâmetros críticos de uma rede Modbus é a sua capacidade de endereçamento, que determina o número de dispositivos que podem ser ligados à rede.
A capacidade de endereçamento de uma rede Modbus depende do tipo de protocolo Modbus que está a ser utilizado. Existem duas variantes principais: Modbus RTU e Modbus TCP/IP. O Modbus RTU é um protocolo de comunicação em série que utiliza uma arquitectura mestre-escravo, em que o mestre inicia todas as comunicações e os escravos respondem aos pedidos do mestre. O Modbus TCP/IP, por outro lado, é um protocolo baseado em TCP/IP que utiliza a Ethernet como meio físico de comunicação.
Numa rede Modbus RTU, a capacidade de endereçamento é limitada pelo número de endereços de dispositivos disponíveis. O Modbus RTU suporta até 247 endereços de dispositivos, incluindo o mestre. Cada dispositivo na rede deve ter um endereço único que varia de 1 a 247. O master utiliza o endereço para iniciar a comunicação com um dispositivo slave específico. Se forem necessários mais de 247 dispositivos, podem ser ligadas várias redes Modbus utilizando gateways ou routers.
Numa rede Modbus TCP/IP, a capacidade de endereçamento não é limitada pelo número de endereços de dispositivos, mas sim pelo intervalo de endereços IP. Como o Modbus TCP/IP utiliza a Ethernet como meio de comunicação, utiliza endereços IP para identificar dispositivos na rede. A gama de endereços IP permite a ligação de um máximo de 254 dispositivos a um único segmento de rede. No entanto, isto pode ser alargado utilizando routers e switches para ligar vários segmentos de rede.
Para além da capacidade de endereçamento, o método de acesso utilizado nas redes Modbus também desempenha um papel fundamental na determinação do desempenho da rede. O Modbus RTU utiliza uma arquitectura mestre-escravo, em que o mestre inicia todas as comunicações e os escravos respondem aos pedidos do mestre. Este método de acesso garante que não há contenção ou colisão na rede, resultando numa comunicação rápida e fiável.
O Profibus é outro protocolo de comunicação industrial amplamente utilizado na automação. É um protocolo de bus de campo que permite a comunicação entre dispositivos em tempo real. O Profibus utiliza um método de acesso de passagem de token, em que os dispositivos se revezam para transmitir dados na rede. Este método garante que não há colisão ou contenção na rede, resultando numa comunicação de alta velocidade.
O RS 232 é um protocolo de comunicação em série utilizado para ligar dispositivos a uma curta distância. Utiliza um método de comunicação ponto-a-ponto, em que dois dispositivos comunicam directamente entre si. O RS 232 é utilizado em aplicações em que são necessários débitos de dados baixos e distâncias curtas.
O SPI (Serial Peripheral Interface) é outro protocolo de comunicação em série utilizado para ligar dispositivos. Trata-se de um método de comunicação síncrona, em que os dispositivos comunicam utilizando um sinal de relógio. O SPI é normalmente utilizado em aplicações em que é necessária uma comunicação de alta velocidade entre dispositivos, como chips de memória e microcontroladores.
Em conclusão, a capacidade de endereçamento de uma rede Modbus depende do tipo de protocolo Modbus que está a ser utilizado. O Modbus RTU suporta até 247 endereços de dispositivos, enquanto o Modbus TCP/IP permite a ligação de até 254 dispositivos num único segmento de rede. O método de acesso utilizado nas redes Modbus, Profibus, RS 232 e SPI, desempenha um papel crucial na determinação do desempenho da rede e da velocidade de comunicação.
O protocolo RS 232 é um protocolo de comunicação padrão usado para comunicação serial entre dispositivos. Especifica as características eléctricas e físicas da interface de comunicação, tais como níveis de tensão, temporização e níveis de sinal. O protocolo RS 232 utiliza um único fio para transmitir e receber dados e utiliza um bit de arranque e um bit de paragem para indicar o início e o fim de cada pacote de dados. O protocolo pode transmitir dados a velocidades que variam de 110 bits por segundo (bps) a 115.200 bps, dependendo do dispositivo e da implementação. O RS 232 é normalmente usado em aplicações como portas seriais de computadores, automação industrial e telecomunicações.
A principal diferença entre a norma RS485 e a norma RS232 quando se utiliza uma ou outra é que a RS232 foi concebida para a comunicação ponto-a-ponto, enquanto a RS485 foi concebida para a comunicação entre vários dispositivos ligados à mesma rede. A RS232 utiliza apenas dois fios para a comunicação, enquanto a RS485 utiliza um sinal diferencial para transmitir dados a distâncias mais longas. Além disso, o RS485 permite a ligação de até 32 dispositivos numa única rede, enquanto o RS232 apenas permite a ligação directa de dois dispositivos.