• Categories
• Red de computadoras
• Ingeniería Electrónica
• Ingeniería
• Redes de computadoras
• Telecomunicaciones

Citation preview

“MODBUS/RTU Y RED DH-485” Tomás Andrés Arcos Valencia email: [email protected]

Juan Carlos Barberán Muñoz email: [email protected]

Érica Vanessa Quinatoa Vinocunga email: [email protected]

Miguel Andrés Martínez Molina [email protected] Ing. en Mecatrónica, Octavo Nivel, Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE- Extensión Latacunga, Márquez de Maenza S/N Latacunga, Ecuador. Fecha de presentación: enero 12, 2017

RESUMEN: El presente documento trata sobre una comparativa entre comunicación MODBUS/RTU Y RED DH-485, se explica tipo de conexión de cada red, ventajas y desventajas que existen o que pueden existir al implementar las comunicaciones antes mencionadas, también se explica las características principales de MODBUS Y DE RED DH-485. ASBTRACT.

This document deals with a comparison between the MODBUS / RTU and RED DH-485 communication, it explains the connection type of each red, advantages and disadvantages that exist that may also exist to implement the previous communications, also explained the main features MODBUS Y OF RED DH-485. PALABRAS CLAVE: Comunicación, MODBUS/RTU, RED DH-485, Protocolo, Velocidad, Maestro, Esclavo. 1. INTRUDUCCIÓN MODBUS MODBUS es un protocolo estándar que puede gestionar una comunicación tipo cliente-servidor entre distintos equipos conectados físicamente con un bus serie. Este protocolo fue ideado para los PLCs Modicon (marca que ahora pertenece a Schneider Electric) en 1979, y con el tiempo se ha convertido en un protocolo muy empleado en las comunicaciones industriales. Las principales razones de ello son la sencillez

del protocolo, versatilidad, y que sus especificaciones, gestionadas por la MODBUS Organización, son de acceso libre y gratuito. MODBUS es un protocolo de tipo Petición/Respuesta, por lo que en una transacción de datos se puede identificar al dispositivo que realiza una petición como el cliente o maestro, y al que devuelve la respuesta como el servidor o esclavo de la comunicación. La red de área local industrial DH-485 está diseñada para aplicaciones de planta y usa el estándar de transmisión RS-485. La transmisión RS-485 está definido como un sistema en bus de transmisión multipunto diferencial, es ideal para transmitir a altas velocidades sobre largas distancias (35 Mbps hasta 10 metros y 100 Kbps en 1.200 metros). Soporta 32 transmisiones y 32 receptores. La transmisión diferencial permite múltiples drivers dando la posibilidad de una configuración multipunto. 2. El PROTOCOLO MODBUS-RTU Modbus RTU es un protocolo serie abierto (RS-232 o RS-485) basado en una arquitectura maestro/esclavo o cliente/servidor. El protocolo interconecta los equipos de campo, como son los sensores, los actuadores y los controladores y se usa ampliamente en la automatización de procesos y fabricación. El entorno de bus de campo es el grupo de nivel básico de redes digitales en la jerarquía de las redes de planta. (Herías, 2011)

Características Los módulos de comunicación SITRANS F Modbus RTU cumplen el protocolo serie MODBUS. Entre otras cosas, esto implica un protocolo maestro-esclavo en el nivel 2 del modelo OSI. Un nodo (el maestro) emite comandos explícitos a uno de los nodos esclavos y, después, procesa las respuestas. Los nodos esclavos no transmiten datos sin una petición del nodo maestro, ni tampoco se comunican con otros esclavos. Modbus es un sistema maestro mono, lo que significa que sólo puede conectarse un maestro cada vez. (Herías, 2011) Modos de comunicación Son posibles dos modos de comunicación: Unicast y Broadcast. 

En el modo Unicast el maestro envía una petición a un dispositivo esclavo específico y espera un tiempo específico para que se dé una respuesta. (AG, 2010)

Marco Modbus

Fig. 3 Trama Modbus/RTU (Herías, 2011)

Estructura de los mensajes en el modo rtu La red Modbus-RTU utiliza el sistema maestro-esclavo para el intercambio de mensajes. Permite hasta 247 esclavos, más solamente un maestro. Toda comunicación inicia con el maestro haciendo una solicitación a un esclavo, y este contesta al maestro el que fue solicitado. En ambos los telegramas (pregunta y respuesta), la estructura utilizada es la misma: Dirección, Código de la Función, Datos y Checksum. Solo el contenido de los datos posee tamaño variable. (WEG, 2012)

Fig. 4 Estructura del mensaje modo rtu, (WEG, 2012)

3. RED DH485 Fig. 1 Módulo de comunicación Unicast (AG, 2010)



En el modo de Broadcast no hay respuesta de los dispositivos (WEG, 2012)esclavos. (AG, 2010)

Fig. 2 Módulo de comunicación Broadcast (AG, 2010)

La red DH-485 es una red propietaria (Allen Bradley) de bajo costo diseñada para satisfacer determinados requisitos característicos de un ambiente industrial como: Funcionamiento en ambientes hostiles, seguridad en el intercambio de datos, determinismo, fiabilidad y disponibilidad. (Telemecanique, 2007)

Fig. 5 Red DH-485 (Documents.mx, 2015).

DH-485 es una red de nivel de control que suple las necesidades de intercambio de datos entre productos de Allen Bradley del tipo: Aplicaciones de configuración, supervisión y/o programación, PLCs, Terminales de Mano y/o HMIs.

Para conectar un procesador Micrologix 1500 LRP a la red DH-485 se requiere de módulo de interfaz. Una alternativa es el módulo 1761 NET AIC.

Características técnicas de la red Tabla 1Resumen de características técnicas de la red DH-485 (Documents.mx, 2015).

Fig. 7 Interfaz 1761 NET AIC.. a) Esquema de conexión. b) Terminales del módulo (Documents.mx, 2015).

Como complemento de lo expuesto para el nivel físico, se presentarán tres de los módulos de interfaz que permiten el intercambio de datos entre dispositivos a través de DH-485.

Este módulo implementa las funciones de nivel físico y nivel de enlace DH-485 y permite la conexión de máximo dos estaciones hacia DH-485, con direcciones independientes (dos PLCs, unPLC y un PC, dos PCs, dos HMIs, etc.). Adicionalmente, puede ser empleado como repetidor para incrementar la longitud de extensión en DH-485 hasta 2438 mt. (Telemecanique, 2007)

La interfaz 1770KF3:

La interfaz 1747 AIC:

Para conectar un PC de manera serial hacia la red DH-485se requiere de un módulo de interfaz. Una alternativa es el módulo 1770KF3.

Para conectar un procesador SLC 500 a la red DH-485 se requiere de módulo de interfaz. Una alternativa es el módulo 1747 AIC.

Módulos de interfaz DH-485

Fig. 6 Interfaz 1770-KF3. a) Esquema de conexión. b) Terminales del módulo (Documents.mx, 2015).

La función del módulo es actuar como enlace entre el protocolo DF1 y el protocolo DH-485. El protocolo DF1 define aspectos de comunicación entre el PC y el KF3, esta comunicación puede ser Maestro-Esclavo a través de un enlace half dúplex o Peer to Peer a través de un enlace full dúplex. (AG, 2010) La interfaz 1761 NET‐AIC:

Fig. 8 Interfaz 1747 AIC.. a) Esquema de conexión. b) Terminales del módulo (Documents.mx, 2015).

Este módulo permite la conexión de un Terminal de mano en su terminal Peripheral, provee aislamiento óptico entre el PLC y la red DH-485 y generalmente, no consume una fuente DC independiente ya que es posible utilizar la misma fuente (24 VDC) del procesador SLC para la alimentación. (Telemecanique, 2007)

5. BIBLIOGRAFÍA 4. CONCLUSIÓNES 



MODBUS RTU se caracteriza por que los bytes se envían en su codificación binaria plana, sin ningún tipo de conversión. Está inicialmente pensado para comunicaciones en bus serie. Como ventaja principal tiene el buen aprovechamiento del canal de comunicación, mejorando la velocidad de la transmisión de los datos. El inconveniente es que requiere una gestión de tiempos entre bytes recibidos para saber cuándo empiezan y terminan las tramas. En la implementación de la comunicación DH-485, los controladores necesitan un convertidor de interfaz avanzada (AIC+) para su previa colectividad. En el control de señales digitales gracias a la interfaz del Panel View se monitorio las variables, independientemente del proceso que puedan cumplir se otorgaba el respectivo direccionamiento para su accionamiento contiguo.

AG, S. (06 de 2010). Módulos de comunicación. Obtenido de https://cache.industry.sieme ns.com/dl/files/906/4488090 6/att_70367/v1/USMII_MODB US_AOM_OI_ES_es-ES.pdf Documents.mx. (2015). Internet accessible distributed control for drives, systems & PLCs. Obtenido de http://documents.mx/docum ents/guia-lab-dh485.html Herías, F. A. (11 de 10 de 2011). Automatización Avanzada (37800). Obtenido de https://rua.ua.es/dspace/bits tream/10045/18990/1/AAp3.pdf Telemecanique. (02 de 2007). Protocole DH485. Obtenido de https://PROTOCOLO %20DH-485%20(1).pdf WEG. (12 de 2012). Relé Inteligente. Obtenido de Manual de la Comunicación Modbus-RTU: http://ecatalog.weg.net/files/ wegnet/WEG-srw01-manualde-la-comunicacionmodbus-rtu-100005216804.0x-manual-espanol.pdf