Foire aux questions sur Modbus : A propos de la Modbus Organization
Qui est la Modbus Organization ?
La Modbus Organization est une organisation indépendante, basée sur ses membres et à but non lucratif (fonctionnant comme une ligue commerciale sous le code fiscal américain 501 (c) 6). C’est un groupe d’utilisateurs et de fournisseurs indépendants de dispositifs d’automatisation qui cherche à conduire l’adoption de la suite de protocoles de communication Modbus et l’évolution pour adresser les architectures pour les systèmes d’automatisation distribués à travers de multiples segments de marché. La Modbus Organization fournit l’infrastructure pour obtenir et partager des informations sur les protocoles, leur application et la certification des appareils afin de simplifier la mise en œuvre par les utilisateurs. La Modbus Organization et ses entreprises membres conduiront l’évolution du protocole Modbus TCP/IP.
Quelle est la relation entre Modbus, la Modbus Organization et Schneider Electric ?
Modicon, aujourd’hui Schneider Electric, a introduit le protocole Modbus sur le marché en 1979. Schneider Automation a soutenu et maintenu le site Modbus dans le passé. Comprenant le rôle important qu’il doit jouer sur le marché, Schneider Electric a aidé au développement d’une organisation indépendante de la communauté des développeurs et des utilisateurs : Modbus Organization.
Puis-je rejoindre Modbus Organization ?
Les individus et les institutions sont encouragés à rejoindre Modbus Organization. L’application décrit les catégories d’adhésion et leurs avantages et responsabilités correspondants. Veuillez nous contacter si vous avez des questions.
Y a-t-il des industries particulières qui peuvent bénéficier de l’utilisation du protocole Modbus ?
Modbus n’est pas spécifique à une industrie et est utilisé dans un large éventail d’industries. Le dénominateur commun est la structure de messagerie que tous les appareils supportent. En réponse à la demande des clients, l’industrie des semi-conducteurs a mis en œuvre une norme de communication réseau et un protocole de messagerie objet utilisant Modbus TCP/IP. Cela permet aux capteurs compatibles SEMI Sensor Bus de communiquer entre eux en utilisant Modbus TCP/IP.
Foire aux questions sur Modbus : A propos du protocole
Qu’est-ce que le protocole Modbus ® ?
Le protocole Modbus est une structure de messagerie développée par Modicon en 1979. Il est utilisé pour établir une communication client-serveur entre des appareils intelligents. C’est un standard de fait, véritablement ouvert et le protocole réseau le plus utilisé dans l’environnement de la fabrication industrielle. Il a été mis en œuvre par des centaines de fournisseurs sur des milliers de dispositifs différents pour transférer des E/S discrètes/analogiques et des données de registre entre les dispositifs de contrôle. C’est une lingua franca ou un dénominateur commun entre les différents fabricants. Un rapport l’a qualifié de « norme de facto en matière d’intégration multi-fournisseurs ». Les analystes industriels ont fait état de plus de 7 millions de nœuds Modbus rien qu’en Amérique du Nord et en Europe.
Où Modbus ® est utilisé ?
Modbus est utilisé dans de multiples applications client-serveur pour surveiller et programmer des appareils ; pour communiquer entre des appareils intelligents et des capteurs et instruments ; pour surveiller des appareils de terrain à l’aide de PC et d’IHM. Modbus est également un protocole idéal pour les applications RTU où la communication sans fil est nécessaire. Pour cette raison, il est utilisé dans d’innombrables applications de gaz et de pétrole et de sous-stations. Mais Modbus n’est pas seulement un protocole industriel. Les applications de bâtiment, d’infrastructure, de transport et d’énergie font également appel à ses avantages.
Qu’est-ce que le protocole Modbus TCP/IP ?
TCP/IP est le protocole de transport commun d’Internet et est en fait un ensemble de protocoles en couches, fournissant un mécanisme de transport de données fiable entre les machines. Ethernet est devenu la norme de facto des systèmes d’entreprise, il n’est donc pas surprenant qu’il soit également devenu la norme de facto pour la mise en réseau des usines. Ethernet n’est pas une technologie nouvelle. Elle a mûri au point que le coût de mise en œuvre de cette solution réseau a baissé au point que son coût est proportionnel à ceux des bus de terrain d’aujourd’hui.
L’utilisation d’Ethernet TCP/IP dans l’usine permet une véritable intégration avec l’intranet de l’entreprise et les systèmes MES qui soutiennent l’usine. Pour faire entrer Modbus dans le 21ème siècle, une spécification ouverte Modbus TCP/IP a été développée en 1999. La spécification du protocole et le guide d’implémentation sont disponibles en téléchargement (www.modbus.org/specs).
Combinant un réseau physique polyvalent, évolutif et omniprésent (Ethernet) avec un standard de réseau universel (TCP/IP) et une représentation de données indépendante du fournisseur, Modbus donne un réseau vraiment ouvert et accessible pour l’échange de données de processus. Il est simple à mettre en œuvre pour tout appareil qui supporte les sockets TCP/IP.
Où est utilisé Modbus TCP/IP ?
Modbus TCP/IP est devenu omniprésent en raison de son ouverture, de sa simplicité, de son développement à faible coût et du matériel minimal requis pour le supporter. Il existe plusieurs centaines d’appareils Modbus TCP/IP disponibles sur le marché – d’autres sont développés chaque année. Il est utilisé pour échanger des informations entre les appareils, les surveiller et les programmer. Il est également utilisé pour gérer les E/S distribuées, étant le protocole préféré des fabricants de ce type d’appareils.
Pourquoi devrais-je utiliser Modbus TCP/IP ?
Lorsqu’il s’agit de choisir un réseau pour votre appareil, Modbus TCP/IP offre plusieurs avantages significatifs :
- Simplicité : Modbus TCP/IP prend simplement le jeu d’instructions Modbus et enveloppe TCP/IP autour. Si vous avez déjà un pilote Modbus et que vous comprenez Ethernet et les sockets TCP/IP, vous pouvez avoir un pilote opérationnel et parlant à un PC en quelques heures. Les coûts de développement sont exceptionnellement bas. Un matériel minimal est requis, et le développement est facile sous n’importe quel système d’exploitation.
- Ethernet standard : Aucun chipset exotique n’est nécessaire et vous pouvez utiliser des cartes Ethernet standard de PC pour parler à votre appareil nouvellement mis en œuvre. Au fur et à mesure que le coût d’Ethernet diminue, vous bénéficiez de la réduction du prix du matériel, et comme les performances s’améliorent de 10 à 100 Mb et bientôt à 1 Gb, votre technologie évolue avec elle, protégeant ainsi votre investissement. Vous n’êtes plus lié à un seul fournisseur pour le support, mais vous bénéficiez des milliers de développeurs qui font d’Ethernet et d’Internet les outils de réseau du futur. Cet effort a été complété opportunément par l’attribution du port Ethernet 502 bien connu pour le protocole Modbus TCP/IP.
- Ouvert : Le protocole Modbus a été transféré de Schneider Electric à la Modbus Organization en avril 2004, signalant ainsi un engagement envers l’ouverture. La spécification est disponible gratuitement en téléchargement, et il n’y a pas de frais de licence ultérieurs requis pour l’utilisation des protocoles Modbus ou Modbus TCP/IP. Des exemples supplémentaires de code, des exemples d’implémentation et des diagnostics sont disponibles sur la boîte à outils Modbus TCP, un avantage gratuit pour les membres de Modbus Organization et disponible à l’achat pour les non-membres
- Disponibilité de nombreux appareils : L’interopérabilité entre les appareils de différents fournisseurs et la compatibilité avec une large base installée d’appareils compatibles Modbus font de Modbus un excellent choix.
Comment mettre en œuvre un appareil Modbus TCP/IP ?
Pour mettre en œuvre un appareil Modbus ® TCP/IP, téléchargez la spécification du protocole Modbus TCP/IP et le guide de mise en œuvre Modbus TCP/IP sur le site Web. Vous devez également comprendre les bases de la mise en œuvre d’un pilote TCP. Pour tester votre pilote, vous aurez besoin d’un minimum de deux appareils : un serveur et un client pour échanger des informations. Il peut s’agir de deux PC qui se parlent à l’aide de cartes Ethernet standard, ou d’un PC qui parle à un capteur ou à un appareil avec un micro-ordinateur intégré.
Puis-je utiliser Modbus TCP/IP sur Internet ?
Modbus TCP/IP est un protocole Internet. Le fait que TCP/IP soit le protocole de transport d’Internet signifie automatiquement que Modbus TCP/IP peut être utilisé sur Internet. Il a été conçu pour atteindre cet objectif. En termes pratiques, cela signifie qu’un appareil Modbus TCP/IP installé en Europe peut être adressé par Internet depuis n’importe où dans le monde. Les implications pour un fournisseur d’équipement ou un utilisateur final sont infinies. Effectuer la maintenance et la réparation d’appareils distants à l’aide d’un PC et d’un navigateur réduit les coûts d’assistance et améliore le service à la clientèle. Se connecter au système de contrôle d’une usine depuis son domicile permet à l’ingénieur de maintenance de maximiser le temps de fonctionnement de son usine et de réduire le temps passé sur le terrain. La gestion des systèmes géographiquement distribués devient facile en utilisant les technologies Internet/intranet disponibles dans le commerce.
Les appareils Modbus existants peuvent-ils communiquer sur Modbus TCP/IP ?
Puisque Modbus TCP/IP est simplement le protocole Modbus avec une enveloppe TCP, il est très simple pour les appareils Modbus existants de communiquer sur Modbus TCP/IP. Un dispositif de passerelle est nécessaire pour convertir la couche physique actuelle (RS232, RS485 ou autres) en Ethernet et pour convertir le protocole Modbus en Modbus TCP/IP. Un tel dispositif de passerelle peut être mis en œuvre en utilisant un PC. Des produits commerciaux pour ce faire sont disponibles auprès de plusieurs fabricants différents. La base de données des appareils Modbus peut vous aider à identifier les passerelles et autres appareils Modbus.
Quel type de performance puis-je attendre d’un système Modbus TCP/IP ?
La performance dépend du réseau et du matériel. Si vous exécutez Modbus TCP/IP sur Internet, vous n’obtiendrez pas mieux que les temps de réponse typiques d’Internet. Cependant, lorsque vous communiquez à des fins de débogage et de maintenance, cela peut être parfaitement adéquat et vous éviter d’avoir à prendre un avion ou à vous rendre sur place le dimanche matin !
Pour un intranet performant avec des commutateurs Ethernet à haut débit garantissant les performances, la situation est complètement différente. En théorie, Modbus TCP/IP transporte des données avec une efficacité allant jusqu’à 250/(250+70+70), soit environ 60 %, lors du transfert de registres en masse. Étant donné que l’Ethernet 10BaseT transporte environ 1,25 Mbps brut, le débit théorique est de 1,25M/2 * 60% = 360000 registres par seconde et la vitesse du 100BaseT est 10 fois supérieure.
Cela suppose que vous utilisez des appareils qui peuvent desservir l’Ethernet aussi rapidement que la bande passante disponible. Des tests pratiques réalisés par Schneider Electric à l’aide d’un automate Ethernet MOMENTUM™ avec E/S Ethernet ont démontré que jusqu’à 4000 bases d’E/S pouvaient être balayées par seconde, chaque base d’E/S comportant jusqu’à 16 E/S analogiques 12 bits ou 32 E/S discrètes. Quatre bases peuvent être mises à jour en une milliseconde. Bien que ces résultats soient inférieurs à la limite théorique calculée ci-dessus, il faut se rappeler que le dispositif testé ne fonctionnait qu’avec un CPU 80186 cadencé à 50 MHz avec une puissance de calcul effective de 3 MIPS (par rapport aux 700 MIPS d’un Pentium 500 MHz). Néanmoins, ces résultats sont plus rapides que les méthodes propriétaires de balayage des E/S utilisées jusqu’à présent. À mesure que les unités centrales bas de gamme deviennent moins chères, les appareils de type Momentum poursuivront la limite théorique, bien qu’ils ne l’atteindront jamais, car la limite continuera d’être repoussée avec l’Ethernet 1 Gigabit, l’Ethernet 10 Gigabit, etc. Contrastez cela avec les autres bus de terrain, qui sont intrinsèquement bloqués à une vitesse.
Comment puis-je obtenir un support pour Modbus et Modbus TCP/IP ?
Si vous avez acheté un produit qui supporte tout type de protocole Modbus, vous devez contacter le vendeur de ce produit pour obtenir un support. Si vous avez une question générale concernant le protocole Modbus, utilisez les forums de discussion Modbus pour obtenir une réponse. L’Organisation Modbus n’offre pas encore de support technique.