Protocolo Modbus: Comunicación Industrial Estándar

Modbus es un protocolo de comunicaciones serie publicado originalmente por Modicon (ahora Schneider Electric) en 1979 para su uso con controladores lógicos programables (PLC). Se ha convertido en el protocolo de comunicaciones estándar *de facto* en la industria, gracias a que es:

• Simple y robusto.
• Ágil y rápido.
• De libre uso (sin royalties).
• Ampliamente utilizado y con gran alcance.

Características Principales de Modbus

• Diseñado para aplicaciones industriales.
• Fácil de interpretar y manejar.
• Maneja bloques de datos sin restricciones.
• Permite la comunicación entre aproximadamente 240 dispositivos en la misma red.
• Comúnmente usado en software SCADA (Supervisión, Control y Adquisición de Datos) y para la comunicación con unidades de entradas y salidas.
• Las salidas Modbus se denominan Bobinas.
• Las entradas Modbus se denominan Contactos.

Organización y Estructura de Modbus

La organización Modbus está formada por usuarios independientes y proveedores de dispositivos compatibles que promueven la adopción de la suite de protocolos Modbus.

• La información se transmite del maestro (master) al esclavo (slave).
• Puede encapsularse sobre TCP/IP (10 Mbps, 100 Mbps, 1000 Mbps, etc.).
• Compatible con sistemas EIA RS-232, EIA-422, EIA-485, fibra óptica, radio, etc. (desde 1200 bps hasta 56000 bps).
• Existe Modbus Plus, una red de paso de testigo de alta velocidad (1 Mbps), aunque no es muy utilizada.

Stack Modbus y Unidades de Datos

El protocolo Modbus define:

• PDU (Protocol Data Unit): Unidad de Datos de Protocolo.
• ADU (Application Data Unit): Unidad de Datos de Aplicación.

Direccionamiento:

• Master: 0 (broadcast) y del 1 al 247 (slaves).
• Slave: Dirección propia.

Código de función:

• 1 byte (entre 1 y 255).
• Los códigos del 128 al 255 están reservados para códigos de error.
• Solo se dispone de los códigos del 1 al 127 para funciones.

Tamaño:

• El tamaño de la PDU está limitado a 256 bytes.
• En Modbus RTU (RS-485), la ADU es igual a 256 bytes.
• La PDU para líneas serie es de 253 bytes (se resta 1 byte de la dirección y 2 bytes del CRC).

Modbus RTU

Modbus RTU utiliza 11 bits en cada byte:

• 1 bit de inicio (start bit).
• 8 bits de datos.
• 1 bit de paridad.
• 1 bit de parada (stop bit).

Cada tipo de dato puede direccionar hasta 65536 elementos.

Protocolo Modbus: Comunicación Industrial Estándar (Repetición Corregida)

(Esta sección repite la información anterior, pero se incluye para demostrar la corrección de errores y la consistencia en el formato.)

Modbus es un protocolo de comunicaciones serie publicado originalmente por Modicon (ahora Schneider Electric) en 1979 para su uso con controladores lógicos programables (PLC). Se ha convertido en el protocolo de comunicaciones estándar *de facto* en la industria, gracias a que es:

• Simple y robusto.
• Ágil y rápido.
• De libre uso (sin royalties).
• Ampliamente utilizado y con gran alcance.

Características Principales de Modbus

• Diseñado para aplicaciones industriales.
• Fácil de interpretar y manejar.
• Maneja bloques de datos sin restricciones.
• Permite la comunicación entre aproximadamente 240 dispositivos en la misma red.
• Comúnmente usado en software SCADA (Supervisión, Control y Adquisición de Datos) y para la comunicación con unidades de entradas y salidas.
• Las salidas Modbus se denominan Bobinas.
• Las entradas Modbus se denominan Contactos.

Organización y Estructura de Modbus

La organización Modbus está formada por usuarios independientes y proveedores de dispositivos compatibles que promueven la adopción de la suite de protocolos Modbus.

• La información se transmite del maestro (master) al esclavo (slave).
• Puede encapsularse sobre TCP/IP (10 Mbps, 100 Mbps, 1000 Mbps, etc.).
• Compatible con sistemas EIA RS-232, EIA-422, EIA-485, fibra óptica, radio, etc. (desde 1200 bps hasta 56000 bps).
• Existe Modbus Plus, una red de paso de testigo de alta velocidad (1 Mbps), aunque no es muy utilizada.

Stack Modbus y Unidades de Datos

El protocolo Modbus define:

• PDU (Protocol Data Unit): Unidad de Datos de Protocolo.
• ADU (Application Data Unit): Unidad de Datos de Aplicación.

Direccionamiento:

• Master: 0 (broadcast) y del 1 al 247 (slaves).
• Slave: Dirección propia.

Código de función:

• 1 byte (entre 1 y 255).
• Los códigos del 128 al 255 están reservados para códigos de error.
• Solo se dispone de los códigos del 1 al 127 para funciones.

Tamaño:

• El tamaño de la PDU está limitado a 256 bytes.
• En Modbus RTU (RS-485), la ADU es igual a 256 bytes.
• La PDU para líneas serie es de 253 bytes (se resta 1 byte de la dirección y 2 bytes del CRC).

Modbus RTU

Modbus RTU utiliza 11 bits en cada byte:

• 1 bit de inicio (start bit).
• 8 bits de datos.
• 1 bit de paridad.
• 1 bit de parada (stop bit).

Cada tipo de dato puede direccionar hasta 65536 elementos.