Modbus datenmodell, Mapping auf tcp/ip, Verbindungsorientierter aufbau – Burkert Type 8640 Benutzerhandbuch

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KonfigurationundParametrierung
ModbusTCP

Neben dem „Read Discrete Input“-Dienst definiert Modbus noch viele weitere in der Spezifikation festgelegte
Standardbefehle. Darüber hinaus können die Funktionscodes 65–72 und 100–110 für benutzerdefinierte Dienste
individuell benutzt werden. Eine Übersicht einiger einheitlich (Public) festgelegter Modbus-Dienste zeigt die fol-
gende Tabelle:

Methode

Datentyp

Dienst

Code

Zugriff

Bitweise

Eingänge

Read Discrete Input

02

Read

Bitweise

Ausgänge/Coils

Read Coils

01

Read

Bitweise

Ausgänge/Coils

Write Single Coil

05

Write

Wortweise

Eingänge

Read Input Register

04

Read

Wortweise

Ausgänge/Coils

Write Single Register

06

Write

Wortweise

Ausgänge/Coils

Write Multiple Register

16

Write

18.2. Modbus Datenmodell

Das Datenmodell ist einfach strukturiert und unterscheidet 4 Grundtypen:

• Discrete Inputs (Eingänge),
• Coils (Ausgänge),
• Input Register (Eingangsdaten) und
• Holding Register (Ausgangsdaten).

Die Definition und Namensgebung lässt auf die Ursprünge des Modbus Protokolls schließen. In heutigen Modbus
Implementierungen werden diese Grunddefinitionen sehr großzügig auf die vielfältigen Datentypen moderner
Automatisierungsgeräte übertragen. Die Bedeutung und Adresse der Daten im jeweiligen Einzelfall müssen die
Hersteller im Gerätehandbuch individuell angeben. Elektronische Gerätedatenblätter und herstellerübergrei-
fende Engineeringtools wie bei den modernen Feldbussystemen sind in der Modbus Welt bisher (noch) nicht
anzutreffen.

18.3. Mapping auf TCP/IP

Modbus TCP verwendet für die Datenübertragung in Ethernet-TCP/IP Netzwerken das Transport Control Pro-
tokoll (TCP) für die Übertragung des Modbus-Anwendungsprotokolls. Die Parameter und Daten werden dabei
nach dem Encapsulation-Prinzip (Encapsulation = Einbettung) in den Nutzdatencontainer eines TCP-Telegramms
eingebettet. Beim Einbetten erzeugt der Client einen Modbus Application Header (MBAP), der dem Server die
eindeutige Interpretation der empfangenen Modbus Parameter und Befehle ermöglicht. Grundsätzlich darf in
einem TCP/IP-Telegramm nur 1 Modbus-Anwendungstelegramm eingebettet werden.

18.4. Verbindungsorientierter Aufbau

Bevor Nutzdaten über Modbus TCP übertragen werden können, muss zunächst eine TCP/IP-Verbindung zwi-
schen Client und Server aufgebaut werden. Serverseitig ist für Modbus TCP die Portnummer 502 festgelegt. Der
Verbindungsaufbau geschieht typischerweise automatisch über das TCP/IP-Socketinterface durch die Proto-
kollsoftware und ist dadurch völlig transparent für den Anwendungsprozess. Ist die TCP/IP-Verbindung zwischen
Client und Server erst einmal hergestellt, dann können Client und Server beliebig oft und viele Nutzdaten über
diese Verbindung übertragen. Client und Server können gleichzeitig mehrere TCP/IP-Verbindungen aufbauen.
Die maximale Anzahl hängt von der jeweiligen Leistungsfähigkeit der TCP/IP-Anschaltung ab. Bei der zyklischen
Übertragung von Eingangs- und Ausgangsdaten bleibt die Verbindung zwischen Client und Server permanent
bestehen. Im Falle einer Bedarfsdatenübertragung für Parameter oder Diagnosemeldungen kann die Verbindung
nach Abschluss der Datenübertragung abgebaut und bei erneutem Kommunikationsbedarf wieder aufgebaut
werden.

Typ 8640

deutsch

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