پروتکل Modbus

 یک پروتکل ارتباط سریال است که در ابتدا توسط Modicon (اشنایدر الکتریک فعلی) در سال 1979 برای استفاده با کنترلرهای منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) منتشر شد. Modbus به یک پروتکل ارتباطی استاندارد تبدیل شده است و اکنون یکی از ابزارهای معمول در دسترس برای اتصال دستگاه های الکترونیکی صنعتی است. پروتکل Modbus در محیط های صنعتی محبوب است زیرا به صورت رایگان منتشر می شود و از حق امتیاز برخوردار نیست. این برنامه برای کاربردهای صنعتی ساخته شده است، به کارگیری و نگهداری آن در مقایسه با سایر استانداردها نسبتا آسان است و محدودیت های کمی - غیر از اندازه دیتاگرام (بسته) - در قالب داده های منتقل شده دارد.

پروتکل Modbus از خطوط ارتباطی سریال، اترنت یا مجموعه پروتکل اینترنت به عنوان یک لایه حمل و نقل استفاده می کند. توسعه و به روزرسانی پروتکل های Modbus توسط سازمان Modbus از آوریل 2004 انجام می شود، زمانیکه اشنایدر الکتریک حقوق خود را به سازمان Modbus منتقل کرد. سازمان Modbus انجمنی از کاربران و تأمین کنندگان دستگاه های سازگار با Modbus است که طرفدار این فناوری هستند.

انتقال در پروتکل Modbus

پروتکل Modbus دارای نسخه های مختلفی مانندModbus RTU Modbus ASCII, Modbus TCP, و Modbus Plus (که همگی شبکه های تک کابل سریال مانند RS-485 و یا Ethernet هستند) می باشد:

• Modbus RTU
• Modbus ASCII
• Modbus TCP
• Modbus Plus

به هر دستگاهی که در Modbus ارتباط برقرار می کند یک آدرس منحصر به فردی داده می شود. تنها Node اختصاص داده شده به عنوان Master ممکن است یک دستور را آغاز کند. همه دستگاه های دیگر Slave هستند و به درخواست ها و دستورات پاسخ می دهند.
برای پروتکل های استفاده شده در شبکه (اترنت) مانند Modbus TCP، هر دستگاهی می تواند یک دستور Modbus ارسال کند و همه می توانند به عنوان Master عمل کنند، اگرچه به طور معمول فقط یک دستگاه به عنوان Master عمل می کند.
مودم ها و Gateway های زیادی وجود دارد که از Modbus پشتیبانی می کنند، زیرا پروتکل بسیار ساده ای است. برخی از آن ها به طور خاص برای این پروتکل طراحی شده اند. پیاده سازی های مختلف از ارتباطات سیمی، ارتباطات بی سیم، مانند باند ISM، و حتی سرویس پیام کوتاه (SMS) یا سرویس GPRS استفاده می کنند. یکی از رایج ترین طرح های شبکه های بی سیم، استفاده از شبکه های مش است. مشکلات معمولی که طراحان باید بر آن ها غلبه کنند شامل تأخیر زیاد و زمان بندی است.

کاربرد پروتکل Modbus

Modbus از ارتباط به چندین دستگاه متصل به یک کابل یا شبکه اترنت پشتیبانی می کند. به عنوان مثال، دستگاهی می تواند دما را اندازه گیری کند و دستگاه دیگری برای اندازه گیری رطوبت متصل به همان کابل، هر دو ارتباط را با یک رایانه برقرار کنند.
Modbus غالبا برای اتصال کامپیوتر ناظر نیروگاه/سیستم به یک واحد ترمینال از راه دور (RTU) در سیستم های کنترل نظارت و اسکادا (SCADA) در صنعت برق استفاده می شود.

امنیت پروتکل Modbus

در mbaps / TLS / TCP از پروتکل امن انتقال TLS تعریف شده در IETF RFC 5246 استفاده می کند. در صورت وجود، نسخه های جدیدتر TLS توصیه می شود که از آن ها در دستگاه سرویس گیرنده/سرور استفاده کنید. TLS از مجموعه ای از پروتکل ها تشکیل شده است که در شکل زیر پشته پروتکل ارتباطات TLS نشان داده شده است. پروتکل اصلی مجموعه TLS Record Protocol است. پروتکل های باقیمانده زیر پروتکل هایی هستند که توسط TLS Record Protocol منتقل می شوند. این ها توسط یک نرم افزار میانی TLS مدیریت می شوند.

پروتکل TLS Handshake استفاده شده در Modbus / TCP Security دارای موارد زیر می باشد:

• کانال را توسط رمزنگاری امن می نماید، شامل الگوریتم ها، کلیدها و... میان نقاط پایانی
• تأیید اعتبار مشترک سرور/کلاینت بر اساس گواهینامه های x.509v3
• Client Role OID را از گواهی استخراج می کند
• جلسه TLS را برقرار می کند

وب سایت مرجع پروتکل Modbus

در این آدرس تعدادی فایل بصورت pdf وجود دارد که می توانید از آن ها استفاده نمایید: https://www.modbus.org/tech.php

لینک سایر صفحات این مطلب

• انواع پروتکل ها
• پروتکل DLMS/COSEM
• پروتکل DNP3
• پروتکل Modbus
• پروتکل Mbus
  
• پروتکل HART
  
• پروتکل IEC 60870-5-101
  
• پروتکل IEC 60870-5-104
  
• پروتکل IEC 62056-21
  

انتشار و کپی از این مطلب تنها با ذکر منبع مجاز می باشد