Lenze I/O System 1000 Handbuch Seite 764

13 Modbus TCP Kommunikation
Über Modbus TCP
Telegrammaufbau
Schicht 2
MAC/DLL
14 Byte
MAC/DLL: Während die Ethernet−Physik mit seinen genormten Signalpegel die Schicht 1
abdeckt, erfüllt MAC/DLL die Vorgaben für die Sicherungsschicht (Schicht 2). Bei MAC (Me-
dium Access Control) / DLL (Data Link Layer) erfolgt die Kommunikation auf unterster
Ethernetebene unter Zuhilfenahme von MAC−Adressen. Jeder ethernetfähige Kommu-
nikationsteilnehmer besitzt eine eindeutige MAC−Adresse, die nur einmal vorhanden sein
darf. Durch Einsatz von MAC−Adressen werden Quelle und Ziel eindeutig spezifiziert.
IP: Das Internet Protokoll deckt die Netzwerkschicht (Schicht 3) des ISO/OSISchichtmodells
ab. Die Aufgabe des IP besteht darin, Datenpakete von einem Rechner über mehrere Rech-
ner hinweg zum Empfänger zu senden. Diese Datenpakete sind sogenannte Datagramme.
Das IP gewährleistet weder die richtige Reihenfolge der Datagramme, noch die Abliefe-
rung beim Empfänger. Zur eindeutigen Unterscheidung zwischen Sender und Empfänger
kommen 32−Bit−Adressen (IP−Adressen) zum Einsatz, die normalerweise in vier Oktetts
(genau 8 Bit) geschrieben werden, z. B. 172.16.192.11. Bei einem Oktett können Zahlen
zwischen 0 und 255 dargestellt werden. Ein Teil der Adresse spezifiziert das Netzwerk, der
Rest dient zur Identifizierung der Rechner im Netzwerk. Die Grenze zwischen Netzwerkan-
teil und Host−Anteil ist fließend und hängt von der Größe des Netzwerkes ab.
TCP: Das TCP (Transmission Control Protokoll) setzt direkt auf dem IP auf, somit deckt das
TCP die Transportschicht (Schicht 4) auf dem OSI−Schichtenmodell ab. TCP ist ein verbin-
dungsorientiertes End−to−End−Protokoll und dient zur logischen Verbindung zwischen
zwei Partnern. TCP gewährleistet eine folgerichtige und zuverlässige Datenübertragung.
Jedes Datagramm wird mit einem mindestens 20 Byte langen Header versehen, der unter
anderem auch eine Folgenummer für die richtige Reihenfolge beinhaltet. So können in ei-
nem Netzwerkverbund die einzelnen Datagramme auf unterschiedlichen Wegen zum Ziel
gelangen.
API: API steht für Application Programming Interface. API erfüllt die Vorgaben für den
Application Layer (Schicht 7). Hier sind Header und Nutzdaten der entsprechenden Proto-
kolle abgelegt. Im Modbus TCP−Buskoppler kommt das Modbus TCP−Protokoll zum Einsatz,
welches nachfolgend näher erläutert wird.
Modbus TCP
Abb. 13−1
764
Schicht 3 Schicht 4
IP
20 Byte 20 Byte
Schicht 2 Schicht 3
MAC/DLL IP
14 Byte 20 Byte
Port 502 Modbus TCP-Header Modbus Nutzdaten
6 Byte
API−Aufbau
l
TCP API
Länge ist protokollabhängig
Schicht 4 Schicht 7
TCP
20 Byte Länge ist protokollabhängig
Schicht 7
...
...
API
...
max.254 Byte
SLIO068
EDSIO1000 DE 8.0