Cómo Probar Modbus RS485: Una Guía Integral

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Modbus es un protocolo de comunicación ampliamente utilizado en la automatización industrial, que proporciona una forma estándar para que dispositivos como PLC, sensores y controladores interactúen. Probar un sistema Modbus RS485 garantiza una comunicación confiable y precisa entre los dispositivos. Esta guía te guiará a través de los pasos esenciales para probar Modbus RS485, aprovechando herramientas como el software Modbus Poll y Modbus Slave.

Comprendiendo el Protocolo Modbus

El protocolo Modbus opera como un sistema de comunicación maestro/esclavo de un solo maestro, apoyándose en interfaces seriales como RS-232, RS-422 y RS-485.

  • Rango de Direcciones: El maestro no tiene dirección; los dispositivos esclavos varían de 1 a 247. La dirección 0 está reservada para mensajes de difusión.
  • Capas de Comunicación:
    • Capa de Aplicación: Administra los mensajes Modbus, los códigos de función y los datos.
    • Capa de Enlace de Datos: Se encarga del enmarcado de mensajes, bits de paridad y la detección de errores.
    • Capa Física: Define las propiedades eléctricas y las tasas de transmisión.

Introducción al Bus RS-485

RS-485 es un estándar de comunicación serial que ofrece una mayor resistencia al ruido y capacidades de comunicación a larga distancia. Sus características clave incluyen:

  • Velocidad de Comunicación: Hasta 10 Mbps.
  • Distancia: Un máximo de 1200 metros.
  • Capacidad Multipunto: Conecta hasta 32 dispositivos mediante cables de par trenzado.

Herramientas de Prueba Modbus

Dos herramientas ampliamente utilizadas para la prueba de comunicación Modbus son:

  1. Modbus Poll: Simula un maestro Modbus en una PC.
  2. Modbus Slave: Simula un esclavo Modbus en un PC.

Ambas herramientas son compatibles con diversas variantes de Modbus, incluyendo Serial RTU/ASCII, TCP/IP y UDP.

Prueba de comunicación Modbus RS485

1. Prueba de Modbus RTU

Configuración:

  • Utilice un adaptador USB a RS485 para conectar el equipo informático al dispositivo esclavo basado en RS485, por ejemplo, a un transmisor de temperatura y humedad.
  • Asegurar que los parámetros de la comunicación serial coincidan entre el maestro y el esclavo (por ejemplo, velocidad de transmisión, bits de datos, paridad, bits de parada).

Pasos:

  1. Ejecuta Modbus Poll.
  2. Configura la conexión:
    • Ves a Connection > Serial Port.
    • Configura los parámetros del puerto serie de acuerdo con la configuración del equipo esclavo.
    • Selecciona RTU mode.
  3. Configura las peticiones Modbus:
    • Configure la dirección del esclavo, el código de función (por ejemplo, 03 para leer registros), la dirección inicial del registro y la cantidad de registros a leer.
  4. Supervisa la comunicación en la pestaña Display para verificar los mensajes de solicitud y respuesta.

Ejemplo:

  • Request Message: 0a 03 00 00 00 02 c5 70
  • Response Message: 0a 03 04 01 43 01 29 70 95
  • Interpretación:
    • Primer registro: 0x0143 (32.3% RH aplicando escala x 0.1).
    • Segundo registro: 0x0129 (29.6°C aplicando escala x 0.1).

2. Prueba de Modbus TCP

Configuración:

  • Conecte la computadora a un controlador de entrada/salida que admita Modbus TCP mediante un cable Ethernet.
  • Asegúrese de que el PC y el controlador de E/S estén en la misma subred IP.

Pasoss:

  1. Ejecute Modbus Poll.
  2. Configura la conexión:
    • Ves a  Connection > Modbus TCP/IP.
    • Entre la dirección IP del controlador I/O y el puerto de comunicaciones (e.g., 192.168.30.183:502).
  3. Configure la petición Modbus:
    • Configurar la dirección del esclavo (opcional), el código de función (por ejemplo, 02 para entradas digitales), la dirección del registro inicial y el número de registros a leer.
  4. Analiza los mensajes de comunicación en la pestaña de Pantalla..

Ejemplo:

  • Request Message: 0a 1d 00 00 06 37 02 00 00 00 08
  • Response Message: 0a 1d 00 00 04 37 02 01 00
  • Los ocho indicadores digitales se encuentran en estado bajo. (0x00).

3. Prueba de conversión de Modbus TCP a RTU

Configuración:

  • Utilice un servidor en serie para conectar los protocolos Modbus TCP y Modbus RTU.
  • Conecta el PC al servidor serial mediante Ethernet y utiliza un adaptador RS485 para el esclavo RTU.

Pasos:

  1. Configura el servidor serial como esclavo Modbus TCP y maestro RTU.
  2. En Modbus Poll:
    • Seleccione «Modbus TCP/IP» y configure la dirección IP del servidor y el puerto correspondiente..
    • Configure la solicitud Modbus para leer registros del esclavo RTU..
  3. En Modbus Slave:
    • Configure la conexión serie asegurándose de que los parámetros coincidan con la configuración del servidor..
    • Selecione RTU mode.
  4. Verifique la conversión del protocolo analizando los mensajes en la pestaña Display.

La importancia: Esta configuración demuestra una integración fluida entre dispositivos Modbus RTU y redes Ethernet basadas en Modbus, facilitando una comunicación industrial flexible y escalable.

Conclusión

Las pruebas de Modbus RS485 garantizan una comunicación robusta y libre de errores en los sistemas industriales. Con herramientas como Modbus Poll y Modbus Slave, es posible simular interacciones maestro-esclavo, diagnosticar problemas y validar configuraciones. Gracias a su compatibilidad y escalabilidad, el estándar RS485 basado en Modbus continúa siendo fundamental en la automatización industrial.

En DAVANTEL disponemos de conversores Ethernet a serie que implementan un gateway de conversión entre Modbus TCP y Modbus RTU o routers Teltonika que también implementan esta funcionalidad añadiendo capacidades de terminador VPN para el acceso remoto desde Internet a esta información de sensores Modbus RTU.

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