Modbus-Schnittstelle; Einleitung; Modbus-Protokoll - Endress+Hauser WirelessHART SWG70 Betriebsanleitung

WirelessHART-Fieldgate SWG70
Endress+Hauser
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Modbus-Schnittstelle

HINWEIS!
• Die Funktion "Modbus" steht nur bei WirelessHART Fieldgate-Varianten mit der
Ausprägung "SWG70-xx-1-xx-xx" zur Verfügung. Siehe Kapitel 2.3 "Bestellinformationen"
auf Seite 11.
16.1

Einleitung

16.1.1

Modbus-Protokoll

Modbus ist ein quasi-industrieller Standard, der vor einigen Jahren durch Gould-Modicon
entwickelt worden ist. Es bietet einen Nachrichtenservice an, der auf einer Vielzahl von Bit-
übertragungsschichten läuft. Für Fieldgate SWG70 gibt es zwei Möglichkeiten für die Ver-
bindung mit Modbus:
• Modbus RTU (bzw. seriellen Modbus) kann Punkt-zu-Punkt zur einer RS-485-
Schnittstelle verbunden sein. Siehe Kapitel 5.4 "Anschluss an RS-485" auf Seite 27.
• Modbus TCP (auch als Modbus TCP/IP bekannt) kann an eine Ethernet-Schnittstelle
angeschlossen werden. Siehe Kapitel 5.3 "Anschluss an Ethernet" auf Seite 25.
Das Modbus-Protokoll tauscht Daten in einem Master-Slave-Verhältnis aus. Jeder Slave hat
eine Adresse: Daten werden durch ihren Standort im Adressenregister des Slaves identifi-
ziert. Bestimmte Eigenschaften des Modbus-Protokolls sind festgelegt, wie das Rahmenfor-
mat, die Rahmen-reihenfolgen, Behandlung von Kommunikationsfehlern, usw. Andere
Eigenschaften sind benutzer-spezisch; diese schließen Übertragungsmedium, Baudrate,
Parität, Zahl von Stoppbits und Übertragungsmodi ein. Kapitel 8.3 beschreibt, wie Ethernet
und serielle Schnittstellen eingerichtet werden können. Der Inhalt der Daten, die durch das
Protokoll übertragen werden, ist frei auswählbar.
Das Modbus-Protokoll steuert den Fragen- und Anwortzyklus zwischen Master und Slaves.
Nur der Master kann eine Transaktion einleiten. Eine Frage und eine Antwort kann nur
einen einzelnen Slave miteinbeziehen, oder sie kann in Form eines Rundrufs ausgeführt
werden. In diesem Fall gibt der Slave keine Antwort. Die Frage wird in einen Rahmen
gepackt, der die Adresse des Empfängers, die Aufgabe des Slaves, die notwendige Daten und
eine Fehlerprüfung enthält. Der Slave überprüft, ob Fehler aufgetreten sind und führt die
gewünschte Aktion durch. Nachdem die Aktion durchgeführt ist, baut der Slave die Antwort
auf und schickt sie zum Master zurück. Der Master kann eine weitere Mitteilung aussenden,
sobald er eine gültige Antwort erhält oder auch nach einem "Timeout".
Daten können in zwei Betriebsmodi ausgetauscht werden: ASCII (amerikanischer Standard-
Code für Informations-Austausch) und RTU (Fernmeldeendstelle). Die wesentlichen Unter-
schiede zwischen ihnen sind die Art der Fehlerkontrolle der Mitteilung und die Anzahl von
benutzten Zeichnen. Fieldgate SWG70 unterstützt nur RTU. Modbus bietet mehrere Lese-,
Schreib- und Testfunktionen an, die durch eine Kennziffer identifiziert werden. Sie sind als
Steuerbefehle für Sensoren und Aktoren entworfen, z. B. Spulen, Eingaberegister, Ausgabe-
register, Diagnose und Prüfberichte, Programme, Polling und Reset. Für Modbus TCP wird
das serielle Telegramm einfach in das Ethernet-Telegram eingefügt. Darüber hinaus werden
nicht alle Funktionscodes unterstützt.
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