Orígenes
Hasta los años 60, el control industrial se venía realizando mediante lógica cableada a base de relés electromecánicos. El desarrollo de la electrónica hizo posible la implantación de los dispositivos con microprocesador, también llamados Autómatas Programables o Controladores Lógicos Programables.
La historia del protocolo Modbus va ligada a la historia de los PLCs. El PLC (Controlador Lógico Programable) apareció con el propósito de eliminar el enorme costo que significaba el mantenimiento de un sistema de control electromecánico (basado en relés) a finales de los años 60.
La empresa Bedford Associates (Bedford, MA) propuso a General Motors un sistema que permitía realizar cambios en las maniobras de un equipo de control sin necesidad de modificar el cableado. A este sistema le dió el nombre de: Modular Digital Controller, o MODICON. El MODICON 084 fue el primer PLC producido comercialmente.
La posibilidad de comunicar equipos apareció por el año 1973. El primer sistema que lo hizo servir fué Modbus de Modicon. Permitía establecer comunicaciones Maestro-Esclavo y Cliente-Servidor entre dispositivos inteligentes y con dispositivos de campo (Transmitir señales digitales, analógicas, registros e información de estado entre ellos)
La posibilidad de conectar los autómatas entre sí permitió eliminar casi todo el cableado de control entre máquinas, quedando solamente una línea de comunicación entre ellas. A través de ésta se podía coordinar el funcionamiento de todos los componentes de un sistema, programar a distancia, supervisar remotamente, diagnósticar todos los elementos conectados,etc.
Debido a las dificultades que siempre han presentado los sistemas cerrados (propietarios), en 1979, Modicon publicó de forma abierta y estandarizó el protocolo, ganando inmediatamente seguidores en la industria, debido a que:
La historia del protocolo Modbus va ligada a la historia de los PLCs. El PLC (Controlador Lógico Programable) apareció con el propósito de eliminar el enorme costo que significaba el mantenimiento de un sistema de control electromecánico (basado en relés) a finales de los años 60.
La empresa Bedford Associates (Bedford, MA) propuso a General Motors un sistema que permitía realizar cambios en las maniobras de un equipo de control sin necesidad de modificar el cableado. A este sistema le dió el nombre de: Modular Digital Controller, o MODICON. El MODICON 084 fue el primer PLC producido comercialmente.
La posibilidad de comunicar equipos apareció por el año 1973. El primer sistema que lo hizo servir fué Modbus de Modicon. Permitía establecer comunicaciones Maestro-Esclavo y Cliente-Servidor entre dispositivos inteligentes y con dispositivos de campo (Transmitir señales digitales, analógicas, registros e información de estado entre ellos)
La posibilidad de conectar los autómatas entre sí permitió eliminar casi todo el cableado de control entre máquinas, quedando solamente una línea de comunicación entre ellas. A través de ésta se podía coordinar el funcionamiento de todos los componentes de un sistema, programar a distancia, supervisar remotamente, diagnósticar todos los elementos conectados,etc.
Debido a las dificultades que siempre han presentado los sistemas cerrados (propietarios), en 1979, Modicon publicó de forma abierta y estandarizó el protocolo, ganando inmediatamente seguidores en la industria, debido a que:
- El código era totalmente abierto y libre de royalties
- Fácil y rápido de implementar
- Intercambio sencillo de información entre equipos
Cableado y acceso al medio
Modbus hace servir RS-232C, que define las características físicas de la conexión.
La comunicación es del tipo Maestro-Esclavo. Un maestro Modbus puede ser un ordenador central o un Panel de Operador, mientras que un esclavo puede ser un autómata programable.
A nivel físico (cableado y estructura de red) se pueden presentar distintas variantes de cableado:
El acceso al medio se realiza mediante un modelo maestro/esclavo. Un nodo principal (maestro) realiza peticiones explícitas a cada uno de los esclavos y procesa sus respuestas. Los esclavos no transmitirán nunca datos a no ser que sean preguntados por el maestro y no podrán comunicarse entre sí.
En cuanto al formato de los datos que se transmiten por la red, se distinguen dos tipos de
modos de transmisión:
La comunicación es del tipo Maestro-Esclavo. Un maestro Modbus puede ser un ordenador central o un Panel de Operador, mientras que un esclavo puede ser un autómata programable.
A nivel físico (cableado y estructura de red) se pueden presentar distintas variantes de cableado:
- Interfaz RS232:Cableado punto a punto basado en el estándar TIA/EIA-232-E. Utilizado para distancias cortas y comunicación entre dos equipos.
- Interfaz RS485: Cableado multipunto basado en el estándar TIA/EIA-485-E. Es un bus con la línea de comunicación balanceada (permite mayores distancias que la comunicación RS232) y con varios participantes simultáneos (Las direcciones válidas van desde 0 a 247).
El acceso al medio se realiza mediante un modelo maestro/esclavo. Un nodo principal (maestro) realiza peticiones explícitas a cada uno de los esclavos y procesa sus respuestas. Los esclavos no transmitirán nunca datos a no ser que sean preguntados por el maestro y no podrán comunicarse entre sí.
En cuanto al formato de los datos que se transmiten por la red, se distinguen dos tipos de
modos de transmisión:
- RTU (Remote Terminal Unit):Formato de transmisión binario (8 bits de datos en cada byte transmitido). Es el formato habitual para la transmisión de datos entre equipos.
- ASCII:Formato basado en caracteres ASCII, en que cada grupo de 4 bits del formato RTU se codifica con un carácter ASCII (carácter hexadecimal representado en ASCII).
Notas sobre hardware Modbus: