abclinuxu.cz AbcLinuxu.cz itbiz.cz ITBiz.cz HDmag.cz HDmag.cz abcprace.cz AbcPráce.cz
AbcLinuxu hledá autory!
Inzerujte na AbcPráce.cz od 950 Kč
Rozšířené hledání
×
dnes 15:00 | Nová verze

Byla vydána nová stabilní verze 3.1 (3.1.0) svobodného multiplatformního softwaru pro editování a nahrávání zvukových souborů Audacity (Wikipedie). Přehled nových vlastností ve videu na YouTube a v aktualizované dokumentaci.

Ladislav Hagara | Komentářů: 0
dnes 12:00 | IT novinky

V listopadu 2015 bylo představeno pětidolarové Raspberry Pi Zero. V únoru 2017 desetidolarové Raspberry Pi Zero W s Wi-Fi a Bluetooth. Dnes bylo představeno vylepšené patnáctidolarové Raspberry Pi Zero 2 W.

Ladislav Hagara | Komentářů: 2
dnes 01:11 | Nová verze

Realtimová strategie Warzone 2100 (Wikipedie) byla vydána ve verzi 4.2.0. Podrobný přehled novinek, změn a oprav v ChangeLogu na GitHubu. Nejnovější verzi Warzone 2100 lze instalovat také ze Snapcraftu. Brzy i z Flathubu.

Ladislav Hagara | Komentářů: 0
včera 22:44 | Nová verze

X Server (xorg-server) 21.1.0 byl oficiálně vydán. Mezi stěžejními novinkami je jmenována podpora např. proměnlivé obnovovací frekvence v modesetting, 2D akcelerace GLAMOR v Xvfb, gest touchpadu v XInput 2.4 nebo dokončení přechodu z Autotools na Meson. XWayland byl již dříve vydán samostatně.

Fluttershy, yay! | Komentářů: 11
26.10. 23:33 | IT novinky

Vývojáři komunikátoru Element, dříve Riot, představili Element One. Za 5 dolarů měsíčně propojí Matrix, WhatsApp, Signal a Telegram.

Ladislav Hagara | Komentářů: 25
26.10. 22:11 | Nová verze

Na konferenci Next.js Conf bylo oznámeno vydání nové verze 12 open source frameworku Next.js (Wikipedie) pro psaní webových aplikací v Reactu. Přehled novinek v příspěvku na blogu.

Ladislav Hagara | Komentářů: 4
26.10. 14:22 | Zajímavý software

Vývojáři open source emulátoru přenosné herní konzole Nintendo Switch Yuzu (Wikipedie) na svém blogu informují, že v nejnovějších sestaveních Yuzu je již k dispozici nejžádanější funkce Resolution Scaler aneb hry navržené pro rozlišení 720p/900p/1080p lze hrát v rozlišení 2K/4K/8K.

Ladislav Hagara | Komentářů: 2
26.10. 13:33 | Komunita

Nadace Raspberry Pi informuje, že ovladač V3DV pro Raspberry Pi 4 úspěšně prošel testy kompatibility s Vulkan 1.1 u Khronosu.

Ladislav Hagara | Komentářů: 0
26.10. 07:00 | Zajímavý projekt

PiBox je NAS postavený na Raspberry Pi Compute Module 4. Na Kickstarteru byla spuštěna kampaň na jeho podporu.

Ladislav Hagara | Komentářů: 21
25.10. 12:44 | Nová verze

Byla vydána třetí opravná verze 19.3 v únoru vydané verze 19.0 multimediálního centra Kodi (dříve XBMC, Wikipedie) s kódovým označením Matrix.

Ladislav Hagara | Komentářů: 6
Kolik monitorů (obrazovek) používáte současně?
 (48%)
 (37%)
 (14%)
 (1%)
Celkem 470 hlasů
 Komentářů: 29, poslední 19.10. 07:04
Rozcestník

Jak funguje Modbus a RS-485

27.9. 20:50 | Přečteno: 1918× | Meteopress | Výběrový blog | poslední úprava: 27.9. 20:50

Protokol Modbus tunelovaný přes RS-485 (též nazýváno Modbus-RTU) se často používá pro komunikaci s malými průmyslovými zařízeními. Pojďme se podívat, jak vypadá a jak implementovat komunikaci s takovým zařízením.

RS-485

RS-485 je sběrnice, která má následující parametry:

Z praktického provozu dvě pozorování learned the hard way:

Modbus

Modbus je protokol, který definuje, že každé zařízení má svoji adresu (jeden bajt) a různé množství (až 4*64K) 16bitových registrů. Registry můžou být buď read-only (tomu říkají input register), například u teploměru to bude naměřená teplota, nebo read-write (holding register), například u motoru to bude nastavení jak rychle se má točit. Pak mají ještě coils a discrete inputs, což jsou jakoby relátka (jednobitové registry), ale efektivně jsou to prostě registry.

Velká nevýhoda je pevná velikost registru 16 bitů, větší 32b hodnoty tak jsou typicky rozděleny do dvou registrů "LO" a "HI". Všechny věci jsou big-endian, a je mrzuté, když výrobce dá LO registr níž než HI, protože to pak nejde concatenovat a dostat big endian číslo, ale musí se to prohodit.

Modbus má definováno, jak zprávy posílat přes různá rozhraní - například přes TCP nebo přes sériák přes RS-485 - a to je to, co potkávám nejčastěji, a proč píšu tento článek.

Modbus přes RS-485 posílá krátké zprávy, které vypadají takto:

0x01       # adresa zařízení
0x04       # příkaz. 4 = přečíst input registry
0x33 0x12  # první registr, který chceme přečíst - 13075. registr
0x00 0x02  # kolik registrů chceme přečíst - 2. Zařízení má limit kolik dat najednou může poslat, bývají to desítky registrů.
0xDE 0x8A  # CRC

Jako fakt blbý je, že registry jsou někdy číslované od jedničky, ale adresy jsou číslované od nuly. Takže například registr 6 má adresu 0x0005.

Odpověď pak vypadá:

0x01        # adresa zařízení
0x04        # příkaz; kdyby došlo k chybě, tak to bude zORované s 0x80
0x04        # kolik bajtů bude následovat. 2 16bit registry = 4 bajty
0x01 0x01   # data - 1. čtený registr
0x00 0x00   # data - 2. čtený registr
AB B8       # CRC

Zprávy jsou chráněny CRC-16, které se spočítá takto:

def modcrc(buf):
  crc = 0xFFFF;
  for pos in range(len(buf)):
    crc ^= buf[pos]
    for i in range(7,-1,-1):
      if ((crc & 0x0001) != 0):
        crc >>= 1
        crc ^= 0xA001
      else:
        crc >>= 1
  return (crc>>8) | ((crc&0xff)<<8)

assert(modcrc([0x01, 0x04, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01]) == 0x31CA)

Standardní rychlost je 19200, ale viděl jsem i zařízení co má 115200 a někdy to jde nastavit.

Jak to tedy celé zapojit

Pokud chcete komunikovat Modbus-RTU, tak si pořiďte tenhle modul s MAX485. Pokud to dáváte na vlastní desku, tak tam MAX485 snadno dáte (nepotřebuje to žádné externí součástky), případně se podívejte na variantu MAX3485, která má 3.3V logiku. Ten modul z GME si ale pořiďte i pokud děláte vlastní desku, protože ho budete používat pro sniffování sběrnice až vám to nebude fungovat.

Následně se zapojí DI na TX (data input modulu) vašeho UARTu, RO na RX (receiver output) a řídící piny DE (driver enable) a #RE (#receiver enable)křížky u signálů znamenají active low (invertovaná logika) můžete spojit pokud nechcete používat power save (to by se dělalo tak, že dáte 1 na #RE a 0 na DE). Následně se to používá tak, že:

Na Arduinu mi to fungovalo s bitbangovaným SoftSerial (protože menší AtMegy nemívají více sériáků), pouze pro rychlost 115200 jsem musel zakomentovat čekání na stop bit, protože další bajt přišel moc rychle a nestíhalo se to. (nechápu proč tam to čekání na stop bit je, když se stejně nekontroluje)

       

Hodnocení: 100 %

        špatnédobré        

Tiskni Sdílej: Linkuj Jaggni to Vybrali.sme.sk Google Del.icio.us Facebook

Komentáře

Vložit další komentář

Max avatar 27.9. 21:46 Max | skóre: 69 | blog: Max_Devaine
Rozbalit Rozbalit vše Re: Jak funguje Modbus a RS-485
Poprvé jsem se s Modbus setkal asi na MaR systému (Měření a Regulace), kterým se řeší automatizace budovy (topení, klima, větrání, teplotní křivky, monitoring CO2, kotlů, bojlerů, tlaku, rekuperace, vypalování legionelly atd. atd. atd.).
Ale protokol jako takový jsem nikdy nestudoval, takto nízkoúrovňové věci jdou mimo mě.
Zdar Max
Měl jsem sen ... :(
Bluebear avatar 27.9. 22:00 Bluebear | skóre: 30 | blog: Bluebearův samožerblog | Praha
Rozbalit Rozbalit vše Re: Jak funguje Modbus a RS-485
Skvělý článek - konečně jsem pochopil pár věcí, které mi nebyly jasné už od prváku. Díky moc!
To mi připomíná, jak jsem si pořídil květináč, že v něm budu mít květinu. Opravdu tam byla, ale potom být přestala...
28.9. 16:40 _
Rozbalit Rozbalit vše trolling

Vlákno bylo přesunuto do samostatné diskuse.

4.10. 06:27 _
Rozbalit Rozbalit vše Re: Jak funguje Modbus a RS-485
Nekomentuj si vlastni prispevky.
4.10. 12:57 Gluebar
Rozbalit Rozbalit vše Re: Jak funguje Modbus a RS-485
Nechci být zbytečně nějaký nepříjemný, ale jdi do kšá. Jenda je odlišná osoba, což by šlo zjistit velmi jednoduchým zagooglením.
4.10. 14:23 _
Rozbalit Rozbalit vše Re: Jak funguje Modbus a RS-485
no
4.10. 14:40 ~
Rozbalit Rozbalit vše Re: Jak funguje Modbus a RS-485
yes
28.9. 11:54 trekker.dk | skóre: 71
Rozbalit Rozbalit vše Re: Jak funguje Modbus a RS-485
Osobně jsem se na tohle vykašlal a delší propoje jsem vyřešil nákupem routříků s OpenWRT a roztaháním ethernetu, který je oddělený trafíčky defaultně, a případný výstup na RS-485 dělám až na druhé straně. Cenově to vyjde podobně
Určitě bude záležet na tom, kolik kusů toho děláte (tj. kdy úspora na těch routerech zaplatí práci), ale když mluvíte o těch trafíčkách, tak mě napadá FSK modulace - digitální signál přes ta trafíčka neproleze, ale sinusovka by měla.

Akorát mě teď nenapadá, jak řešit ten bias do klidového stavu
V mnoha zařízeních když zavoláte write na sériák, tak se to jenom vloží do fronty a write hned vrátí a vysílání ještě běží. Potřebujete třeba udělat flush.
Nedávno jsem zrovna psal něco, co komunikovalo po sériáku, v Ruby. Dopracoval jsem se k tomu, že při odvysílání zprávy se vypočítá čas, kdy je odeslání hotové, a podle toho se pak posílá dál. Oproti MCU, které udělá interrupt, když má volno v 1B velkém bufferu, docela pakárna. Na druhou stranu je to na straně PC a v Ruby, takže tam si můžu dělat a ladit, co chci.

Teda skoro. Narazil jsem na to, že se mezi zařízeními "náhodně" rozpadá časování, takže mi to přecházelo do chybového stavu (timeouty, nesedlo pořadí zpráv a tak) a přestalo se to dít, když jsem vypnul ladící výstupy na terminál. Počítač (nebo Ruby) prostě nestíhal komunikovat po sériáku a zároveň kreslit do konzole hromadu textu.
Quando omni flunkus moritati
29.9. 13:14 ehmmm
Rozbalit Rozbalit vše Re: Jak funguje Modbus a RS-485
RS485 je z doby, kdy ethernet nebyl tak bezny, presneji receno proste nebyl. Proste se natahly dva draty pres nekolik (desitek) stanic na delku nekolika (stovek) metru, i kratsi odbocky se delaly, na zacatku a na konci se zapnuly odpory a nejakou rychlosti 9600 baudu to vzdycky jelo. Pro debugovani to chtelo mit galvanicky oddeleny osciloskop nebo moznost triggerovat na rozdil kanalu A-B, ale obvykle stacilo pouze zmerit napeti A-B v klidu. Pokud jste meli nejake normalni komponenty, tak to proste fungovalo.

Na Modbusu je nejslozitejsi ten kontrolni soucet. Jinak to je trivialita. Spravne autor upozornuje na chytak, ze nekdo cisluje od jednicky, nekdo od nuly a nekdy jeste zalezi, jakou funkci pouzivate (cteni registru vs. civek...).

Na co jsem narazil tohle leto, je to, ze existuje Modbus ASCII, Modbus RTU, Modbus TCP a kdyz uz nejake zarizeni umi Modbus TCP, tak obvykle umi i Modbus UDP, coz ma oproti TCP vyrazne nizsi rezii (timeouty a preposlani si vyresim sam). Jenze jeden vyrobce s novou verzi sveho produktu to UDP jaksi nenaprogramoval. Musim tedka jak sulin otevirat a zavirat TCP spojeni, pri stovce zarizeni v jedne siti to je velka spousta paketu navic.
30.9. 19:32 Miriam | blog: RychlovarnaKonvice
Rozbalit Rozbalit vše Re: Jak funguje Modbus a RS-485
Ty jsi hustej týpek Jendo, respekt!
30.9. 23:01 billgates | skóre: 26
Rozbalit Rozbalit vše Re: Jak funguje Modbus a RS-485
Příloha:
Ak treba riesit RS-485 po vonku alebo v budove cez vela poschodi, tak musim len odporucit tento interface ADM2865E. Ma 5.7 kV rms izolaciu na datach aj VCC+VSS. Spolu s ochranami je to prakticky neznicitelne. Pouzivame to takto uz isty cas a prezilo to aj priamy uder blesku do jedneho nodu (solarna elektraren) a vsetky ostatne nody dalej fungovali. Pravda, je o trochu drahsi ako bezne interfacy bez izolacie. Su dostupne varianty pre 500kbps a 25Mbps a taktiez full a half duplex.

Poznamka k obrazku - ide o 3.3V komunikaciu, ale modul podporuje aj 5V na 485. Dalsia vyhoda je, ze IO na casti k procesoru je nezavysla na VCC, takze sa da pripojit napriklad 1.8V IO MCU k 5V RS-485 sieti bez dalsieho menica urovne.

Založit nové vláknoNahoru

ISSN 1214-1267   www.czech-server.cz
© 1999-2015 Nitemedia s. r. o. Všechna práva vyhrazena.