Tokiose srityse kaip pramonės automatizavimas, pastatų automatizavimas ir aplinkos stebėjimas, Modbus ir nuoseklieji prievadai yra du įprasti ryšio metodai, kurių kiekvienas turi savo unikalias charakteristikas ir tinkamas programas. Šiame straipsnyje bus pateiktas išsamus Modbus ir nuosekliųjų prievadų palyginimas, siekiant pabrėžti jų skirtumus.
I. Modbus apžvalga
„Modbus“ yra 1979 m. „Modicon“ (dabar „Schneider Electric“) išleistas nuosekliojo ryšio protokolas, skirtas palaikyti ryšį tarp programuojamų loginių valdiklių (PLC). Laikui bėgant „Modbus“ tapo pramonės sektoriaus komunikacijos protokolų standartu ir yra plačiai naudojamas įvairiems pramoniniams elektroniniams prietaisams prijungti.
Modbus protokolo charakteristikos pirmiausia atsispindi šiais aspektais:
Atvirumas: Modbus protokolas yra viešai prieinamas ir neturi jokių autorių teisių apribojimų; vartotojai gali ja naudotis laisvai ir su pasitikėjimu, nesijaudindami dėl intelektinės nuosavybės teisių pažeidimo.
Lankstumas: „Modbus“ protokolas palaiko kelias elektrines sąsajas, pvz., RS-232 ir RS-485, ir gali būti perduodamas įvairiomis laikmenomis, įskaitant vytos poros kabelius, šviesolaidį ir belaidžius tinklus. Šis lankstumas leidžia Modbus prisitaikyti prie daugybės sudėtingų pramoninių aplinkų.
Paprastumas: „Modbus“ rėmelių formatas yra paprastas, kompaktiškas ir lengvai suprantamas. Tai patogu-naudoti, o gamintojams paprasta įdiegti.
Be to, Modbus protokolas yra trijų variantų: Modbus ASCII, Modbus RTU ir Modbus TCP/IP. Tarp jų „Modbus ASCII“ ir „Modbus RTU“ pirmiausia naudojami nuosekliesiems ryšiams, o „Modbus TCP/IP“ naudoja Ethernet kaip fizinę terpę ir palaiko ryšį per TCP/IP protokolą.
II. Serijinių prievadų apžvalga
Nuoseklus prievadas, taip pat žinomas kaip nuosekliojo ryšio sąsaja (paprastai reiškia COM prievadą), yra išplėtimo sąsaja, kuri naudoja nuoseklųjį ryšį. Pagrindinis jo bruožas yra nuoseklus duomenų perdavimas po vieną bitą. Ryšio grandinė yra paprasta, norint pasiekti dvikryptį ryšį, reikia tik vienos perdavimo linijų poros. Nors šis ryšio būdas yra gana lėtas, jis yra ekonomiškas-ir ypač tinkamas tolimojo-ryšiams.
Nuosekliųjų prievadų atsiradimą galima atsekti maždaug 1980 m., kai duomenų perdavimo sparta paprastai svyravo nuo 115 kbps iki 230 kbps. Iš pradžių nuoseklieji prievadai buvo skirti kompiuterių periferiniams įrenginiams, pvz., pelėms, išoriniams modemams ir senesniems įrenginiams, pvz., fotoaparatams ir teksto rengyklėms, prijungti. Tobulėjant technologijoms, nuoseklieji prievadai buvo palaipsniui pritaikyti sujungti du kompiuterius (arba įrenginius) ir palengvinti duomenų perdavimą.
Pagal elektros standartus ir protokolus klasifikuojami nuoseklieji prievadai apima RS-232-C, RS-422, RS-485 ir kitus. Tarp jų RS-232-C yra dažniausiai naudojama nuosekliojo ryšio sąsaja, kurią kartu sukūrė Electronic Industries Association (EIA), bendradarbiaudama su Bell System, modemų gamintojais ir kompiuterių terminalų gamintojais. Visas jo pavadinimas yra „Techninis standartas nuosekliajai dvejetainei duomenų mainų sąsajai tarp duomenų terminalo įrangos (DTE) ir duomenų perdavimo įrangos (DCE).
III. Modbus ir nuosekliųjų prievadų skirtumai
Apibrėžimai ir funkcijos:
Modbus: nuosekliojo ryšio protokolas, pirmiausia naudojamas palengvinti ryšį tarp pramoninių elektroninių įrenginių. Jis apibrėžia komunikacijos taisykles ir duomenų formatus tarp pagrindinio ir pavaldaus įrenginių.
Serijinis prievadas: išplėtimo sąsaja, kuri naudoja nuoseklųjį ryšį duomenims perduoti tarp kompiuterių ir įrenginių. Jis palaiko įvairius ryšio protokolus, įskaitant, bet neapsiribojant Modbus.
Taikymo scenarijai:
Modbus: plačiai naudojamas pramonės automatizavimo, pastatų automatizavimo, aplinkos stebėjimo, energijos valdymo ir kitose srityse. Jis gali prijungti įvairius įrenginius, tokius kaip jutikliai, PLC ir kintamo dažnio pavaros, kad būtų galima rinkti, valdyti ir stebėti.
Serijinis prievadas: be pramoninės automatikos, jis plačiai naudojamas buitinėje elektronikoje (pvz., spausdintuvuose ir skaitytuvuose), kompiuterių tinkluose (istoriškai naudojamas modemams prijungti), mokslinių tyrimų įrangoje (pvz., osciloskopuose ir spektro analizatoriuose) ir automobilių elektronikoje.
Bendravimo būdai:
Modbus: palaiko ir nuoseklųjį ryšį (pvz., RS-232/RS-485), ir Ethernet ryšį (TCP/IP). Nuosekliojo ryšio metu „Modbus ASCII“ ir „Modbus RTU“ yra du dažniausiai naudojami variantai.
Nuoseklus prievadas: duomenų perdavimas pirmiausia vyksta nuosekliuoju ryšiu. Priklausomai nuo ryšio protokolo, gali būti naudojamos skirtingos elektrinės sąsajos ir perdavimo spartos.
Savybės ir privalumai:
Modbus: Pasižymi atvirumu, lankstumu ir paprastumu. Jis palaiko įvairias elektrines sąsajas ir laikmenas, todėl ją lengva įdiegti ir prižiūrėti. Be to, dėl plačiai paplitusio pritaikymo ir standartizavimo Modbus įrenginių suderinamumas paprastai yra geras.
Nuoseklus prievadas: ryšio linijos yra paprastos ir ekonomiškos{0}}, todėl jos ypač tinkamos tolimojo{1}}ryšio ryšiui. Tačiau dėl lėtesnio perdavimo greičio ir sąsajų standartų įvairovės tam tikrais programos scenarijais nuoseklieji prievadai gali būti riboti.
Apibendrinant galima pasakyti, kad „Modbus“ ir nuoseklieji prievadai skiriasi apibrėžimu, funkcionalumu, taikymo scenarijais, ryšio metodais ir charakteristikomis. Renkantis, kurį ryšio būdą naudoti, būtinas išsamus įvertinimas, pagrįstas konkrečiais taikymo reikalavimais ir scenarijais.