Beschreibung des Feldbussystems

Modbus ist ein offenes serielles Kommunikationsprotokoll, das auf der Master/Slave Architektur basiert. Da es recht einfach auf beliebigen seriellen Schnittstellen zu implementieren ist, hat es eine weite Verbreitung gefunden. Das Modbus Protokoll wurde ursprünglich für die Vernetzung von Steuerungen entwickelt, es wird jedoch auch häufig für die Anbindung von Ein-/Ausgangs-Baugruppen verwendet. Aufgrund der niedrigen Übertragungsrate von maximal 38,4 kBaud empfiehlt sich der Einsatz von Modbus vor allem für Applikationen mit wenigen Busteilnehmern oder geringen zeitlichen Anforderungen.

Der Bus besteht aus einer Master Station und mehreren Slave-Stationen, wobei die Kommunikation ausschließlich durch den Master gesteuert wird. Modbus verfügt über zwei grundlegende Kommunikationsmechanismen:

  • Frage/Antwort (Polling): Der Master sendet ein Anfragetelegramm an eine beliebige Station und erwartet deren Antworttelegramm.
  • Broadcast: Der Master sendet einen Befehl an alle Stationen im Netz, die diesen ohne Rückmeldung ausführen.

Die Telegramme erlauben das Schreiben und Lesen von Prozessdaten (Ein-/Ausgangsdaten) wahlweise einzeln oder gruppenweise. Die Daten können entweder ASCII codiert sein oder im RTU Format gepackt übertragen werden. Modbus wird auf unterschiedlichen Übertragungsmedien verwendet. Weit verbreitet ist die Implementierung auf der RS485-Busphysik, eine verdrillte geschirmte Zweidrahtleitung mit Abschlusswiderständen wie bei Profibus.

Konfiguration

Die Knotenadresse wird mit zwei dezimal kodierten Drehwahlschaltern im Bereich von 1 bis 69 eingestellt. Die Übertragungsrate und weitere Systemparameter werden mit dem KS2000 Softwaretool über die serielle Konfigurationsschnittstelle der Feldbus Box eingestellt oder über die Adresswählschalter 69-99.

Diagnose

Die BECKHOFF Modbus Knoten unterstützen die Diagnosefunktionen des Modbus Protokolls. Die Diagnosemeldungen werden über den Bus übertragen und im Master zusammengefasst. Der Status der Netzwerkverbindung, der Gerätestatus, der Status der Ein- und Ausgänge sowie der Spannungsversorgung wird mit LEDs dargestellt.

Kabel

Für Modbus kann die Auswahl an Profibus Kabeln verwendet werden. Mit dem BECKHOFF Programm an vorkonfektionierten Kabeln vereinfacht sich die Installation erheblich. Verdrahtungsfehler werden vermieden und die Inbetriebnahme führt schneller zum Erfolg. Das Programm umfasst Feldbuskabel, Stromversorgungskabel und Sensorkabel sowie Zubehör wie Abschlusswiderstände und T-Stücke. Feldkonfektionierbare Stecker und Kabel sind ebenfalls erhältlich.