Modbus®プロトコルとは？
Modbusプロトコルは、1979 yearにModiconが開発したメッセージングアーキテクチャである。スマートデバイス間のクライアント-サーバCommunicationを確立するために使用されます。デファクトスタンダードであり、真にオープンであり、工業製造環境で最も広く使用されているネットワークプロトコルです。制御デバイス間でディスクリート/アナログI/Oおよびレジスタデータを転送するために、数百のベンダーが数千の異なるデバイスに実装しています。これは、異なるメーカー間の共通言語または共通の公共標準です。あるレポートでは、これを“マルチベンダー統合のためのデファクトスタンダード”と呼んでいます。業界アナリストは、北米とヨーロッパだけで700 万のModbusノードを報告しています。
Modbus®はどこにある？
Modbusは、複数のクライアントサーバアプリケーションにおけるデバイスの監視とプログラミング、スマートデバイス、センサー、計測器間のCommunication、PCとヒューマンマシンインターフェースを使用したフィールドデバイスの監視に使用されています。Modbusは無線通信を必要とするRTUアプリケーションにも理想的です。その結果、無数の天然ガス、石油、変電所アプリケーションで広く使用されています。しかしModbusは単なる産業用プロトコルではない。建築、インフラ、輸送、エネルギーアプリケーションもその利点を活用しています。
Modbus TCP/IPプロトコルとは？
TCP/IPはインターネットの一般的なトランスポートプロトコルであり、実際にはマシン間の信頼性の高いデータ転送メカニズムを提供する階層プロトコルのセットです。イーサネットは企業のエンタープライズシステムのデファクトスタンダードとなり、工場ネットワークのデファクトスタンダードとなっています。イーサネットは新しい技術ではなく、今日のフィールドバスと同等のコストでこのネットワークソリューションを実装できるほど成熟しています。Modbusを21世紀に持ち込むために、1999 yearにオープンなModbus TCP/IP仕様が策定された。プロトコル仕様と実装ガイドは、w w w.modbus.org/specsからダウンロードできます。
Modbusは、機能豊富でスケーラブルでユビキタスな物理ネットワーク（Ethernet）と、共通ネットワーク標準（TCP/IP）、およびベンダーに依存しないデータ表現を組み合わせることで、プロセスデータ交換のための真のオープンでアクセス可能なネットワークを提供します。TCP/IPソケットをサポートするあらゆるデバイスで簡単に実装できます。
Modbus TCP/IPとは？
Modbus TCP/IPは、そのオープン性、シンプルさ、低コストの開発、およびそれをサポートするために必要な最小限のハードウェアのためにユビキタスになりました。市場には数百のModbus TCP/IPデバイスがあり、毎年さらに開発されています。デバイス間で情報を交換し、監視し、プログラムするために使われます。また、分散I/Oの管理にも使用され、そのようなデバイスメーカーに好まれるプロトコルです。
Modbus TCP/IPを使う理由は？
デバイスのネットワークを選択する際、Modbus TCP/IPはいくつかの大きな利点を提供します。
- シンプルさ：Modbus TCP/IPはModbusCommandセットの周りにTCP/IPをラップしているだけです。すでにModbusドライバをお持ちで、イーサネットとTCP/IPソケットを知っている場合は、数時間でPCを起動してCommunicationすることができます。開発コストが異常に低い。最小限のハードウェアで、あらゆるオペレーティングシステムで簡単に開発できます。
- 標準イーサネット：特別なチップセットは不要です。標準のPCイーサネットNICを使用して、新しく実装したデバイスとCommunicationできます。イーサネットのコストが下がり、ハードウェア価格が下がり、パフォーマンスが10 Mbから100 Mb、さらには1 Gbに向上するにつれて、テクノロジーが向上し、投資が保護されます。もはやベンダーのサポートに縛られるのではなく、イーサネットとインターネットを未来のネットワーキングツールに変えている世界中の何千人もの開発者からサポートを受けることができます。この努力は、Modbus TCP/IPプロトコルに有名なイーサネットポート502を割り当てるタイミングで補完されます。
- 開放性：Modbusプロトコルは2004 yearにシュナイダーエレクトリックからModbus組織に移管され、オープン性へのコミットメントを示した。仕様は無料でダウンロードでき、ModbusまたはModbus TCP/IPプロトコルを使用するための追加のライセンス料は必要ありません。追加のサンプルコード、実装例、診断情報はModbus TCP Toolkitで入手できます。Modbus Organizationのメンバーは無料で利用できます。また、非メンバーも購入できます。
- 多くの機器が利用可能：異なるベンダーのデバイス間の相互運用性と、多数のインストールされたModbus互換デバイスとの互換性により、Modbusは優れた選択肢です。
Modbus TCP/IPデバイスの実装方法は？
Modbus® TCP/IPデバイスを実装するには、Modbus TCP/IPプロトコル仕様とModbus TCP/IP実装ガイドをダウンロードできます。また、TCPドライバの実装方法の基本を理解する必要があります。ドライバをテストするには、少なくとも2つのデバイスが必要です：サーバーと情報を交換するクライアント。これは、標準的なイーサネットネットワークカードを使用して互いにCommunicationする2台のPC、または1台のPCが内蔵ミニコンピュータ上のセンサーまたはデバイスとCommunicationすることができます。
Modbus TCP/IPをインターネットで使用できますか？
Modbus TCP/IPはインターネットプロトコルである。インターネットのトランスポートプロトコルとしてのTCP/IPは、Modbus TCP/IPをインターネット上で使用できることを意味します。この目的を達成するために設計された。実際には、ヨーロッパに設置されているModbus TCP/IPデバイスは、インターネット経由で世界中のどこからでもアドレス指定できることを意味します。機器サプライヤーやエンドユーザーへの影響は計り知れません。PCやブラウザを使用して機器をリモートで保守および修理することで、サポートコストを削減し、顧客サービスを向上させます。自宅からプラントの制御システムにログインすることで、メンテナンスエンジニアはプラントの稼働時間を最大化し、現場での時間を短縮できます。商用のインターネット/イントラネット技術を使用すると、地理的分散システムの管理が容易になります。
既存のModbusデバイスはModbus TCP/IPとCommunicationできますか？
Modbus TCP/IPはTCPカプセル化を備えたModbusプロトコルに過ぎないため、既存のModbusデバイスはModbus TCP/IP経由でCommunicationするのが非常に簡単です。現在の物理層（RS 232、RS 485など）をイーサネットに変換し、ModbusプロトコルをModbus TCP/IPに変換するためには、ゲートウェイデバイスが必要です。このようなゲートウェイデバイスはPCを使用して実装できる。製品は様々なメーカーから入手可能です。Modbusデバイスデータベースは、ゲートウェイやその他のModbusデバイスを識別するのに役立ちます。
Modbus TCP/IPシステムにはどのような性能が期待できますか？
パフォーマンスは、ネットワークとハードウェアに依存します。Modbus TCP/IPをインターネット上で実行している場合、一般的なインターネット応答時間よりも優れていません。しかし、試運転やメンテナンス目的のCommunicationには十分かもしれませんし、日曜日の朝に飛行機に乗ったり、現場に行かなければならない状況を避けることができます。
パフォーマンスを保証するために高速イーサネットスイッチを備えた高いパフォーマンスをエンタープライズイントラネットでは、状況はまったく異なります。理論的には、Modbus TCP/IPは、大規模なレジスタ転送時に最大250/（250+70+70）、すなわち約60%の効率でデータを転送することができます。10BaseTイーサネットは約1.25 Mbpsを転送できるため、理論的なスループットは1.25 M/2 * 60%=毎秒36 0，000レジスタであり、100BaseTの速度は10 倍高速です。
これは、利用可能な帯域幅と同じくらい高速にイーサネットサービスを提供できるデバイスを使用していることを想定しています。シュー
イーサネットI/Oを備えたMOMENTUM ®イーサネットPLCを使用してNID Electricが実施した実際の試験では、1秒間に最大4，000個のI/Oをスキャンでき、各I/Oベースは最大16個の12ビットアナログI/Oまたは32個のディスクリートI/Oを使用できることが実証されました。1ミリ秒で4つの基準を更新できます。これは上記の計算の理論的限界を下回っていますが、テストされたデバイスは50 MHzで動作する80186 CPUのみで、3 MIPSの有効計算能力を持っていることに留意してください（500 MHz 、700 MIPSのPentiumと比較して）。しかし、これらの結果は、これまで独自のI/Oスキャン方法を使用したよりも高速です。ローエンドCPUのコストが下がるにつれて、Momentumタイプのデバイスは理論的な限界に近づきますが、限界は1ギガビットイーサネット、10ギガビットイーサネットなど、さらに押し広げられ続けるため、決してそこに達することはありません。他のフィールドバスとは異なり、自然に1つの速度に閉じ込められている。
ModbusおよびModbus TCP/IPのサポート方法は？
Modbusプロトコルをサポートする製品を購入した場合は、その製品のベンダーにお問い合わせください。Modbusプロトコルに関する一般的な質問がある場合は、Modbusディスカッションフォーラムを使用して回答を得てください。Modbusは現在テクニカルサポートを提供していない。
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