Das Geheimnis, warum Modbus zu einem "Mandarin" in der Industrie geworden ist, ist, dass es eine sehr intuitive Art und Weise verwendet, Daten zu verwalten -indem es Daten verschiedener Art in vier „Schubladen" auflegt。Unabhängig von welcher Marke das Gerät stammt, solange diese Regel befolgt wird, können sie reibungslos kommunizieren.
Kernidee: Zwei Dimensionen teilen vier Regionen
Die Klassifizierung von Modbus-Speichern zu verstehen, ist wie das Aufordnen eines Kleiderschränks, man muss nur aus zwei Perspektiven denken:
- DatentypSind die Daten nur ein "Schalter" oder eine spezifische "Zahl"?
- Schaltmenge (Spule)Es gibt nur zwei Zustände: Schwarz oder Weiß. Zum Beispiel,die Leuchte leuchtet oder ausgeschaltet，Ob das Ventil geöffnet oder geschlossen。Diese Daten werden in Modbus als „Coil" bezeichnet.
- Simulation (Register): Ein kontinuierlich wechselnder Wert. Beispiel:Temperatur 25,6 ° C，Druck 0,8 MPa，Drehgeschwindigkeit 1500 Umdrehungen。Diese Daten werden in Modbus als „Register" bezeichnet.
- Betriebsbefugnisse: Kann man diese Daten nur „sehen" oder auch „verändern"?
- Read only: Sie können nur seinen Status lesen, aber nicht ändern. Wieauf einem Stromzählerkönnen Sie nur sehen, wie viel Strom verbraucht wird.
- Lesen und schreiben: Sie können seinen Status sowohl überprüfen als auch ändern. WieLautstärke Tasteauf einem Mobiltelefon, können Sie die aktuelle Lautstärke sehen, oder erhöhen und verringern.
Kombinieren Sie diese beiden Dimensionen und erhalten Sie die vier Kern-Speicher von Modbus, die Sie mit der folgenden Tabelle schnell erfassen können:
| Name des Speichers (allgemein bekannt) | Datentyp | Lese - und Schreibberechtigungen | Man kann es sich als... | Typisches Anwendungsszenario |
|---|---|---|---|---|
| Spule-Register (Zone 0) | Schaltvolumen | Lesen und Schreiben | Lichtschalter | Steuerrelais, Motorstart-Stopp, Anzeigelampe |
| Diskret-Eingangsregister (Zone 1) | Schaltmenge | Lese-nur | Magnet-Tor - Sensor | Tastenstatus, Limit-Schalter, Ausfallsignal |
| Eingangsregister (3 Zonen) | Analog | Lese-nur | Thermometer | Erfassung von Sensordaten wie Temperatur, Druck und Durchfluss |
| Aufbewahrungsregister (4 Zonen) | Analog | Lesen und Schreiben | Einstellbare Thermostate | Einstellung der Zielgeschwindigkeit, Temperatur und Änderung der Geräteparameter |
Detaillierte Verwendung von vier "Daten-Abziehungspulen"
1. Spule-Register (Zone 0): „Schalter" für die Befehlsaufgabe
Das benutzt du.BefehleDie Schublade. Die Masterstation (z. B. SPS oder Computer) steuert den Schalter der Feldgeräte direkt, indem sie Daten in diesen Bereich schreibt.
- Wie benutztbenutzt: Wenn Sie einen Motor starten möchten, schreiben Sie "1" (ON) an die Adresse der Spule, die ihn steuert; wenn Sie ihn stoppen möchten, schreiben Sie "0" (OFF).
- Wie: Sie steuern den Schalter der intelligenten Steckdose zu Hause über die Handy-App aus der Ferne.
2. Diskretes Eingangsregister (Zone 1): „Auge" für den Zustand der Wahrnehmung
Diese Schublade ist ein Gerät.Sinnesorgan des GerätsEs wird speziell verwendet, um Änderungen des externen Schaltzustands zu reflektieren.
- Wie benutztDu kannst es nur lesen. Wenn Sie beispielsweise wissen möchten, ob eine Notstop-Taste gedrückt wurde, lesen Sie die entsprechende diskrete Eingabeadresse, wenn der Wert "1" ist, bedeutet dies, dass die Taste gedrückt wurde.
- MerkmaleDa sie nur gelesen werden, können Sie sicherstellen, dass diese kritischen Zustandsignale nicht versehentlich geändert werden, sehr sicher.
3. Eingangsregister (Bereich 3): „Meter" für die Berichterstattung von Daten
In dieser Schublade steckt das, was von der Szene gesammelt wurde.Echtzeitdaten, die vor Ort gesammelt wurden, in der Regel als nur lesbare Analog-Daten.
- Verwendung vonDie Masterstation liest diesen Bereich regelmäßig (z. B. einmal pro Sekunde), um den Produktionsprozess zu überwachen. Beispielsweise wird die Adresse des Temperatursensors in einem Eingangsregister ständig gelesen, um Echtzeit-Temperaturwerte zu erhalten.
- alsDie Geschwindigkeit und die Benzinmenge auf dem Armaturenbrett können Sie nur sehen, nicht direkt durch das Armaturenbrett, um die Geschwindigkeit zu ändern.
4. Halten-Register (Bereich 4): Speichern Sie die Einstellungen "Gehirn"
Dies ist dasKonfigurationszentrum und das Gehirn des GerätsEs wird verwendet, um wichtige Geräteparameter und Setpunkte zu speichern. Es ermöglicht das Lesen und Schreiben und ist die funktionell reichste Bereich.
- Wie benutztbenutzt: Sie können die Zielfrequenz für einen Frequenzumrichter (z. B. 40 Hz) oder die Zieltemperatur für einen Temperaturregulator (z. B. 80 ° C) im Haltenregister festlegen. Die aktuellen Einstellungen können entweder gelesen oder geändert werden.
- Erweiterte VerwendungEin Aufbewahrungsregister hat nur 16 Bits und kann komplexe Daten wie Gleitkommazahlen nicht direkt darstellen. Hier müssen mehrere aufeinanderfolgende Register kombiniert werden. Beispielsweise benötigt eine 32 - Bit-Fließkommazahl in der Regel zwei aufeinanderfolgende Hold-Register.
Schlüsselfunktion: Die Adresse
Viele Neue verwechseln sich.absolute Adresse" und „relative Adresse", aber es ist eigentlich einfach:
- absolute Adresse (zu sehen): Um uns Ingenieuren intuitiv und einfach zu konfigurieren. DasShort Address Modell wird üblicherweise verwendetZum Beispiel,
40001zum Beispiel. Es stellt den 1. Datenpunkt des 4. Speicherbereichs (Haltregister) dar.40001和400001ist die gleiche Adresse, nur die Methode ist anders.40001ist eine vereinfachte Version,400001ist eine vollständige Version (Long Address Model) und kann bis zu 65536 Adressen abdecken, aber die meisten Geräte verwenden nicht so viele, so vereinfachte40001ist häufiger.
- Relative Adresse (für die Maschine): In der tatsächlichen Modbus-Kommunikationsnachricht wird zum Einsparen von Platz und zur Effizienzsteigerung von 0 verwendet.Adresse verschiebenwird angezeigt. Zum Beispiel ist die absolute Adresse
40001die relative Adresse in der Nachricht0，40002entspricht1。
einfach: Was Sie im Gerätehandbuch oder in der Software-Konfiguration sehen (z. B.40001) ist eine absolute Adresse; während das Protokoll die zugrunde liegende Übertragung, wird sie automatisch in eine relative Adresse konvertiert. Beim Programmieren muss man beachten, welche Adresse die Software benötigt.
Zusammenfassung
Modbus hat mit diesen vier „Datenpulls" eine klare und verständliche Regel für das Datenmanagement für industrielle Anlagen geschaffen:
- 想Steuerschalter(z.B. Startgerät) → Lesen und SchreibenZone 0(Spule)
- 想Zustandsansicht(z.B. Fehlersignal) → LesenZone 1(Getrennter Import)
- 想Erfassung von Daten(z. B. Temperaturüberwachung) → Lesen vonZone 3(Eingangsregister)
- 想Einstellung von Parametern(z. B. Änderung der Einstellungen) → Lesen und Schreiben vonZone 4(Register aufbewahren)
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