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6. Modbus-Schnittstelle
6.1 EIA-RS-485 Standard
Der EIR-RS-485 Standard defi niert die physikalische Schicht
der Modbus-Schnittstelle.
Codierung
Die Daten werden in serieller Form über den 2-Draht Bus
übertragen. Die Information wird im NRZ-Code als Differenz-
signal codiert. Die positive Polarität signalisiert eine logische
1, die negative Polarität signalisiert die logische 0.
Anschlüsse
Als Buskabel wird die Verwendung eines geschirmten, ver-
drillten, 2-adrigen Kabels empfohlen. Die Schirmung dient
der Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit
(EMV). Die Bezeichnung der Leiter A und B ist je nach Infor-
mationsquelle widersprüchlich.
Der Potentialunterschied aller Busteilnehmer darf ± 7V nicht
überschreiten. Es wird deshalb die Verwendung des Schirms
oder eines dritten Leiters (ref line) zur Schaffung des Poten-
tialausgleiches empfohlen.
+ line
– line
ref line
Topologie
Die beiden Enden des Buska-
bels müssen jeweils mit einem
Leitungsabschluss versehen
werden. In Ergänzung zum
L e i t u n g s a b s c h l u s s w i d e r-
standes RT des EIA-RS-
485-Standards muss zusätzlich
ein Widerstand RU (Pullup)
gegen die Versorgungsspan-
nung und ein Widerstand RD
(Pulldown) gegen das Bezugspotential geschaltet werden.
Mit diesen beiden Widerständen wird ein defi niertes Ru-
hepotential (Idle) auf der Leitung sichergestellt, wenn kein
Teilnehmer sendet.
Slave
Slave
3
4
Master
Slave
Slave
1
2
12
+5V
390
RS-485 A/P +
220
RS-485 B/N –
390
ref line
0 V
Slave
5
OK
Betriebsanleitung VB604s Bd
Slave
3
Slave
Master
2
Slave
1
Systemanforderungen
Kabel:
verdrillte 2-Drahtleitung, Wellenwider-
stand 100 bis 130 Ω, min. 0.22mm
(24AWG)
Leitungslänge:
maximal 1'200m, abhängig von der
Übertragungsgeschwindigkeit
Teilnehmer:
maximal 32 pro Segment
Geschwindigkeit: 9'600, 14'400, 19'200, 38'400, 56'000,
57'600, 115'200 Baud
Mode:
11 Bit-Format - 2 Stoppbit ohne Parität
oder 1 Stoppbit mit gerader/ungerader
Parität
6.2 Codierung und Adressierung
Adressierung
Im Telegramm sind alle Datenadressen auf Null bezogen.
Das erste Datenelement wird immer über die Adresse 0
angesprochen. Zum Beispiel wird die Coil, die im Gerät als
„Coil 1" bekannt ist, im Telegramm als „Coil 0" angesprochen.
Die Coil 127 wird als 0x007E adressiert.
Das Holding-Register 40001 wird im Telegramm als Register
0 adressiert. Der Funktionscode des Telegramms sagt bereits,
dass es sich um ein „Holding-Register" handelt. Folglich ist
der „4XXXX" Hinweis implizit.
Das Holding-Register 40108 wird als 0x006B (107 dezimal)
adressiert.
Serialisierung
Die Spezifi kation defi niert die Telegramme als Bytefolgen.
Für die korrekte Serialisierung der Bytes (MSB- oder LSB-
First) ist der entsprechende Physical Layer (RS485, Ethernet)
verantwortlich. Die RS485 (UART, COM) übermittelt das
„Least Signifi cant Bit" zuerst (LSB First) und fügt die Syn-
chronisations- und Sicherungsbits hinzu (Startbit, Paritätsbit
und Stoppbit).
Start
1
2
3
4
Bits
Bits werden innerhalb eines Bytes konventionell mit dem MSB
(Bit 7) ganz links und dem LSB (Bit 0) ganz rechts dargestellt
(0101'1010 = 0x5A = 90). Ein Beispiel zur Abfrage der Coils
20 bis 40 des Slaves 17.
Byte
Anfrage
0
Slave-Adresse
1
Funktions-Code
2
Startadresse
3
19 = Coil 20
4
Anzahl
5
20...40 = 21
NO
5
6
7
8
Par Stop
Antwort
0x11
Slave-Adresse
0x01
Funktions-Code
0x00
Byte Count
0x13
Byte 0
0x00
Byte 1
0x15
Byte 2
Camille Bauer
2
0x11
0x01
0x03
0xCD
0x6B
0x01
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