Az ipari vezérlés szakembereiként valószínűleg ismeri a Modbus kommunikációs protokollt. Vitathatatlanul ez a legszélesebb körben használt kommunikációs protokoll az ipari automatizálás területén. Nyitottsága, méretezhetősége és szabványosítása univerzális ipari szabvánnyá tették.
Úgy gondolom, hogy a Modbus protokoll előnyei magától értetődőek. Ennek a cikknek a célja elsősorban a Modbus protokoll hátrányainak megvitatása.
Mindennek két oldala van, és minden protokollnak vannak hiányosságai. Az a tény, hogy a Modbusnak vannak hátrányai, nem jelenti azt, hogy rossz protokoll; Remélem mindenki racionálisan fogja ezt látni.
1. Az olvasható adatok mennyiségére vonatkozó korlátozások
A következő diagram a Modbus RTU protokoll 03-as funkciókódjának adatformátumát mutatja be:
Amint az ábrán látható, a slave állomás által visszaadott adatszám (byte count) csak egy bájt.
Mivel a bájtszám csak egy bájtot foglal el, az input/hold regiszterek olvasásakor egyszerre maximum 127 regiszter olvasható. A nagyon nagy adatmennyiséggel rendelkező alkalmazásokban az összes adat lekéréséhez többszörös olvasás szükséges, ami elkerülhetetlenül csökkenti a kommunikáció hatékonyságát.
2. Az egyéni regiszterbitekre való írás támogatásának hiánya
A nyolc általánosan használt Modbus funkciókód között nincs külön funkció a regiszteren belüli egyes bitekre való íráshoz. Ezért, ha egy adott bitet be kell állítanunk vagy törölnünk kell egy regiszterben, a folyamat meglehetősen nehézkessé válik.
Ennek kezelésére általában két megközelítés létezik:
Első megközelítés: Először be kell olvasnunk a regiszter értékét, majd ennek az értéknek egy meghatározott bitjét kell manipulálnunk, végül vissza kell írnunk a módosított értéket. Ehhez két oda--útra van szükség, és bizonyos szempontból nem biztonságos.
A második megközelítés: Egy bitet külön regiszterként kezelhetünk, ahol az 1 írása igaz, a 0 írása pedig hamis. Ez a módszer egyetlen interakcióval is megvalósítható, de jelentős mennyiségű memóriaterületet pazarol.
A Modbus protokollt 1979-ben hozták létre, és ma már több tízezer eszközben használják. Úgy gondolom, hogy feltalálói biztosan tisztában voltak ezekkel a problémákkal, de nem tudtak egységes megoldást megvalósítani.
Talán egy napon a Modbus protokoll képes lesz megoldani ezt a két problémát...
Egyesek azzal érvelhetnek, hogy a Modbus protokoll biztonsági résekkel rendelkezik. Ipari terepi alkalmazásokra tervezett protokollként azonban elsődleges célja az adatcsere megkönnyítése. Offline környezetben nem árt, ha nincs támadás.