ما هو Modbus وكيف يعمل في الصناعة
ما هو البروتوكول؟
أولاً، دعونا نتعرف على ما هو البروتوكول. البروتوكول هو اللغة المستخدمة في تقنية الاتصال، تماماً مثل اللغة التي نستخدمها في محادثاتنا اليومية. على سبيل المثال، إذا قمنا بعمل اتفاق يُسمى بروتوكولًا، بأن "1" تعني الاتجاه إلى اليسار، و"2" تعني الاتجاه إلى اليمين، وقمت بإعطائك "1". إذا لم تكن قد تعلمت هذا البروتوكول، فستعرف فقط أن القيمة هي "1"، ولكن إذا كنت قد تعلمته، فستفهم أنه يعني الاتجاه إلى اليسار.
ما هو بروتوكول Modbus؟
بعد فهم مفهوم "البروتوكول"، دعونا نلقي نظرة على ما هو بروتوكول Modbus. يُعتبر Modbus بروتوكول اتصال تسلسلي، وهو بروتوكول ناقل تم نشره من قِبَل شركة Modicon (المملوكة حاليًا لشركة Schneider Electric) في عام 1979 للتواصل مع وحدة التحكم المنطقي القابلة للبرمجة (PLC) الخاصة بها.
توجد عدة إصدارات من بروتوكول Modbus للمنفذ التسلسلي وEthernet، والأكثر شيوعًا هي Modbus TCP وModbus RTU وModbus ASCII وModbus Plus.
بروتوكول Modbus ASCII
بروتوكول Modbus ASCII يعتمد على بروتوكول Modbus RTU، حيث يتم تحويل التعليمات إلى أحرف ASCII لإرسالها. على سبيل المثال، بروتوكول Modbus RTU يحتاج لإرسال "12"، ويتطلب ذلك بايت واحد فقط. بينما بروتوكول Modbus ASCII يحول "1" إلى "31" و"2" إلى
بروتوكول Modbus Plus
بروتوكول Modbus Plus، المعروف اختصارًا بـ MB+، هو شبكة حقلية عالية السرعة (Fieldbus)، وشبكة تمرير الرموز (Token Bus) النموذجية، ونظام شبكة محلية، مصمم بشكل خاص لتطبيقات التحكم الصناعي.
بروتوكول TCP Modbus
بروتوكول Modbus TCP يُستخدم لإدارة والتحكم في معدات الأتمتة. ويغطي استخدام رسائل Modbus في بيئات "الشبكة الداخلية" (Intranet) و"الإنترنت" (Internet) باستخدام بروتوكول TCP/IP. يمكن اعتباره بمثابة بروتوكول Modbus RTU يعمل على شبكة الإيثرنت.
بروتوكول Modbus RTU
بروتوكول Modbus هو بروتوكول يعمل بين الأجهزة، أو يمكن القول إنه يجب أن يكون هناك بروتوكول Modbus RTU بين الأجهزة! هذا محدد في بروتوكول Modbus، والوضع الافتراضي يجب أن يكون بروتوكول RTU. تتكون بنية الإطار عمومًا من العنوان، ورمز الوظيفة، والبيانات، وفحص الأخطاء.
لماذا أصبح بروتوكول Modbus رائجًا؟
حتى هذه النقطة، لا يبدو من الواضح سبب شعبية بروتوكول Modbus. دعنا نكتشف ذلك معًا.
أصبح Modbus معيارًا صناعيًا فعليًا (De facto) في مجال الاتصالات الصناعية، وهو الآن وضع اتصال شائع (معيار صناعي) بين الأجهزة الإلكترونية الصناعية. بالإضافة إلى ذلك، هناك ثلاثة عوامل رئيسية لنجاحه:
نُشر علنًا وبدون متطلبات حقوق الطبع والنشر.
سهلة النشر والصيانة.
لا يوجد الكثير من القيود على تغيير البتات أو البايتات المحلية.
بشكل عام، Modbus هو بروتوكول للتحكم الصناعي، يتميز بثلاث خصائص: الاستخدام المجاني، وسهولة الاستخدام، وسهولة التغيير، وقد تم استخدامه على نطاق واسع.
بسبب الخصائص المذكورة أعلاه، فقد صمد بروتوكول Modbus أمام اختبار الزمن ولا يزال قيد الاستخدام في مجموعة واسعة من المجالات، مثل الأجهزة والأمتار، والأجهزة الكهربائية الذكية ذات الجهد العالي والمنخفض، وأجهزة الإرسال، وأجهزة التحكم القابلة للبرمجة، وواجهات الإنسان والآلة، ومحولات التردد، والمعدات الذكية الميدانية وما إلى ذلك.
كيف يتم استخدام Modbus في الصناعة؟
لقد ظهرت وبوابة حافة IoT من الجيل الجديد المصممة لإنترنت الأشياء الصناعي. بفضل البروتوكولات الصناعية المتكاملة مسبقًا مثل Modbus TCP/RTU وسحابات إنترنت الأشياء مثل MS Azure وAWS، تسهل وبوابة حافة IoT جمع البيانات من أجهزة مختلفة في الموقع والتحقق من صحة البيانات وتحميلها إلى السحابة - ولا يستغرق التكوين سوى بضع دقائق دون أي برمجة.
جهاز بوابة يمكن أن يلعب دور Modbus Master ويقرأ السجلات من جهاز Modbus Slave. يمكن أن تكون الإشارات على كل من رابط RS485 ورابط Ethernet.