Ca profesioniști în controlul industrial, probabil că sunteți familiarizat cu protocolul de comunicare Modbus. Este probabil cel mai utilizat protocol de comunicare în domeniul automatizării industriale. Deschiderea, scalabilitatea și standardizarea au făcut din acesta un standard industrial universal.
Cred că avantajele protocolului Modbus sunt de la sine înțeles. Scopul acestui articol este în primul rând de a discuta dezavantajele protocolului Modbus.
Totul are două laturi și fiecare protocol are deficiențele lui. Faptul că Modbus are dezavantaje nu înseamnă că este un protocol prost; Sper că toată lumea va vedea asta rațional.
1. Limitări ale cantității de date care pot fi citite
Următoarea diagramă ilustrează formatul de date pentru codul funcției protocolului Modbus RTU 03:
După cum se arată în figură, numărul de date (număr de octeți) returnat de stația slave este de doar un octet.
Deoarece numărul de octeți ocupă doar un octet, la citirea registrelor de intrare/reținere, se pot citi maximum 127 de registre simultan. În aplicațiile cu volume de date foarte mari, sunt necesare mai multe citiri pentru a prelua toate datele, ceea ce reduce inevitabil eficiența comunicării.
2. Lipsa suportului pentru scrierea în biți de registru individual
Printre cele opt coduri de funcție Modbus utilizate în mod obișnuit, nu există nicio funcție specifică pentru scrierea în biți individuali dintr-un registru. Prin urmare, atunci când trebuie să setăm sau să ștergem un anumit bit dintr-un registru, procesul devine destul de greoi.
În general, există două abordări pentru a gestiona acest lucru:
Prima abordare: trebuie mai întâi să citim valoarea registrului, apoi să manipulăm un anumit bit din acea valoare și, în final, să scriem înapoi valoarea modificată. Acest lucru necesită două călătorii-dus-întors pentru a finaliza și, dintr-o anumită perspectivă, nu este sigur.
A doua abordare: putem trata un singur bit ca un registru separat, unde scrierea unui 1 reprezintă Adevărat și scrierea unui 0 reprezintă Fals. Această metodă poate fi realizată într-o singură interacțiune, dar irosește o cantitate semnificativă de spațiu de memorie.
Protocolul Modbus a fost creat în 1979 și este utilizat acum în zeci de mii de dispozitive. Cred că inventatorii săi erau cu siguranță conștienți de aceste probleme, dar nu au putut implementa o soluție unificată.
Poate că într-o zi protocolul Modbus va putea rezolva aceste două probleme...
Unii ar putea argumenta că protocolul Modbus are vulnerabilități de securitate. Cu toate acestea, ca protocol conceput pentru aplicații de câmp industrial, scopul său principal este de a facilita schimbul de date. Într-un mediu offline, nu există niciun rău dacă nu există niciun atac.