Come fornire comunicazioni all'interno di reti industriali
A seguito della costante modernizzazione della produzione, oggi sempre più sistemi di automazione industriale si basano su reti di distribuzione che lavorano su protocolli flessibili di trasferimento dati.
Esiste un'ampia varietà di interfacce e protocolli di trasferimento dati che forniscono comunicazioni all'interno delle reti industriali. Questi includono Modbus, Ethernet, CAN, HART, PROFIBUS, ecc. Consentono il trasferimento dei dati tra sensori, controller e attuatori; calibrazione dei sensori; alimentazione di sensori e attuatori; comunicazione tra i livelli inferiore e superiore dei sistemi di controllo di processo e altro ancora.
I protocolli di trasferimento dati sono solitamente sviluppati in base alle esigenze di un particolare sistema produttivo e tecnico e forniscono una connessione affidabile e un'elevata precisione di trasferimento dei dati tra diversi dispositivi. Oltre all'affidabilità del funzionamento in condizioni difficili, i sistemi ACS TP richiedono spesso elevate capacità funzionali, flessibilità nella costruzione, facilità di integrazione e manutenzione e conformità agli standard del settore.
Soluzione Modbus
Il protocollo Modbus è ampiamente utilizzato come canale di comunicazione tra elementi di automazione nelle reti di dati industriali. Esistono tre implementazioni principali del protocollo Modbus. Due di essi sono progettati per la comunicazione dati seriale su linee in rame EIA/TIA-232-E (RS-232), EIA-422, EIA/TIA-485-A (RS-485) e ottiche (e radio): Modbus RTU e Modbus ASCII. E uno di questi è per la trasmissione dei dati attraverso le reti Ethernet: Modbus TCP.
Modbus ASCII e Modbus RTU
La differenza tra i protocolli Modbus ASCII e Modbus RTU risiede nel modo in cui codificano i caratteri. In modalità ASCII, i dati vengono codificati utilizzando una tabella ASCII in cui a ciascun carattere corrispondono due byte di dati. Nella modalità RTU, i dati vengono trasmessi sotto forma di simboli binari a 8 bit, che forniscono una velocità di trasmissione dati più elevata. Con ASCII ci può essere un ritardo fino a 1 secondo, a differenza di RTU, dove i messaggi devono essere continui. Inoltre, la modalità ASCII ha un sistema semplificato di decodifica e gestione dei dati.
I protocolli Modbus (Modbus ASCII, Modbus RTU e Modbus TCP) utilizzano un unico protocollo applicativo per garantire la loro compatibilità. Il numero massimo di nodi nella rete Modbus è 31. La lunghezza delle linee di comunicazione e la velocità di trasferimento dei dati dipendono dall'implementazione fisica dell'interfaccia. Tutti gli elementi della rete Modbus interagiscono utilizzando un modello client-server basato su transazioni costituite da una richiesta e da una risposta.
Dove viene utilizzato Modbus
Aree di applicazione industriale Modbus: comunicazione di sensori e attuatori con il controllore, comunicazione di controllori e computer di controllo, comunicazione con sensori, controllori e reti aziendali, connessioni in sistemi SCADA, ecc.
La semplicità di implementazione dei protocolli Modbus ha portato alla sua ampia applicazione nei sistemi industriali e non solo. Oggi le apparecchiature di quasi tutti i produttori sono dotate di supporto per i protocolli Modbus.
