Ako rozlišovať medzi RS232, RS485, RJ45 a Modbus? (3)
Komunikačný protokol MODBUS-RTU
Pozrite sa na komunikačný protokol MODBUS-RTU:
Je možné komunikovať s komunikačným rozhraním fyzickej vrstvy? Odpoveď je nie. Komunikačné rozhranie fyzickej vrstvy má obom stranám umožniť mať komunikačné podmienky. Ak však ani jedna z oboch strán nerozumie tomu, čo hovorí, alebo ak sa spôsob reči a gramatická stavba oboch komunikujúcich strán nezhodujú, je evidentne nemožné komunikovať.
V modeli OSI je nad fyzickou vrstvou vrstva dátového spojenia. Protokol MODBUS-RTU je protokol vrstvy dátového spojenia. Pokiaľ obe strany v komunikácii prijmú protokol MODBUS-RTU, dokáže zabezpečiť, že komunikačným jazykom je formát výpisu, ktorému obe strany rozumejú.
MODBUS je tiež master-slave. Je to rovnaké ako pri riadení zbernice fyzickej vrstvy. Vzťah master-slave tu určuje riadenie komunikačnej zbernice. Majster najprv vydá príkaz na obsadenie zbernice; potom sa zbernica uvoľní a odovzdá sa podriadenému, aby napísal kód odpovede. Po dokončení podriadenej stanice sa autobus vráti do hlavnej stanice.
V rámci komunikačného protokolu MODBUS majú rôzne kódy funkcií príkazov rôzne štruktúry rámcov. Pre príkaz na čítanie registra je štruktúra hlavného rámca MODBUS: 2-bajtový kód adresy, 1-bajtový funkčný kód, 2-bajtový dátový kód adresy, 2-bajtový kontrolný kód CRC ; MODBUS Štruktúra rámca odpovede podriadenej stanice je: 2-bajtový funkčný kód, 1-bajtový celkový počet bajtov v oblasti odozvy, N-bajtové údaje odpovede a 2-bajtová kontrola CRC kód.
Aj keď sa protokol fyzickej vrstvy líši od protokolu vrstvy dátového spojenia, implementácia protokolu vrstvy dátového spojenia musí byť založená na skutočnosti, že spojenie fyzickej vrstvy oboch strán spĺňa požiadavky a výmena informácií môže byť realizovaná bez prekážok. .
Od vrstvy dátového spojenia vyššie je to sieťová vrstva. Jeho úlohou je vytvoriť sieť výmeny informácií poľnej zbernice.
Funkcie sieťovej vrstvy zahŕňajú balenie komunikačných rámcov do dátových paketov a následné odoslanie dátových paketov druhej strane.
Keďže sieťové štruktúry dvoch komunikujúcich strán môžu byť odlišné, na prepojenie rovnakého druhu sietí sú potrebné mosty a na prepojenie rôznych druhov sietí sú potrebné brány.
Medzi sieťami môže byť viacero kanálov. Dátové pakety majú pri odosielaní na výber viacero ciest. Prvok zodpovedný za výber cesty sa nazýva router. Smerovač nielenže určuje skutočnú sieťovú cestu na výmenu údajov, ale môže tiež vytvoriť virtuálnu sieťovú cestu a tiež určuje poradie odosielania dátových paketov. Preto je router najkomplexnejším a najkritickejším zariadením v sieťovej vrstve.
V modeli OSI sa kombinácia fyzickej vrstvy, vrstvy dátového spojenia a sieťovej vrstvy nazýva prevádzková zbernica a jej komunikačným rozhraním je 8-pinová kryštálová hlava RJ45. Je zrejmé, že RJ45 je úplne odlišný od RS232/RS485/RA422.
Dátový paket na sieťovej vrstve je kombináciou dátových rámcov. Laicky povedané, dátový paket je krátky článok alebo stránka jednotiek kombinovania dát, ktoré sa majú dodať.
Za zmienku stojí, že komunikačné rozhrania RS232/RS485/RS422 a ich definície sú veľmi jasné. Vrátane úrovne kolíka, definície funkcie kolíka a časového vzťahu toku údajov rozhrania pri odosielaní a prijímaní informácií musia byť presné a prísne, inak nebude možné vykonať výmenu informácií.
