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Modbus

通信プロトコルとしてModbus Protocolを実装したネットワークを、Modbus(モドバス)と呼んでいます。Modbus ProtocolはModicon Inc.(AEG Schneider Automation International S.A.S.)がPLC用に開発した通信プロトコルであり、その仕様は全世界に公開されています。Modbus は、そのプロトコルの仕様が公開されているうえに、非常にシンプルであるため、FAやPAの分野で広く使われています。

 

他のオープン・フィールドネットワークの規格とは異なり、検証や認定の組織はありません。したがって新規開発したModbus機器をModbusのネットワークに接続する際は、メーカ責任による実証確認が必要です。
(エム・システム技研は、リモートI/Oをはじめ多くの製品でModbusを採用しています)。

 

Modbusの概要

Modbus Protocolで定義されているのは、通信プロトコルだけで、通信媒体などの物理レイヤは規定されていません。物理レイヤとしては、RS-232やRS-485が一般に使われています。
EthernetやMAPなど他のネットワーク上にModbus Protocolのメッセージを組入れた通信もあります。この場合には、マスタ/スレーブ通信だけでなく、1対1通信も可能になります。

 

Modbus Protocolの通信方式は、シングルマスタ/マルチスレーブ方式です。マスタだけがクエリー(通信の開始)を発行することができます。スレーブは、このクエリーを見て、指定された機能を実行し、応答メッセージを返します。マスタは、指定のスレーブに対するクエリーまたはすべてのスレーブに対するブロードキャストクエリーのいずれかを発行することができます。
ブロードキャストクエリーの場合には、スレーブは、指定の機能を実行するのみで応答メッセージは返しません。スレーブは、自分に対するクエリーのときにだけ応答メッセージを返します。クエリーの伝送フォーマットは、スレーブのアドレス(またはブロードキャスト)、要求内容を定義するファンクションコード、データおよびエラーチェックフィールドから構成されています。また、応答メッセージの伝送フォーマットは、要求内容の確認フィールド、応答データおよびエラーチェックフィールドから構成されています。クエリーと応答メッセージの伝送フォーマットを図1に示します。

 

図1 伝送フォーマット

図1 伝送フォーマット

 

 

シリアル伝送モード  

シリアル伝送モードにはASCII(American Standard Code for Information Interchange)モードとRTU(Remote Terminal Unit)モードの2種類があり、選択することができます。ただし、1つのネットワーク上では、すべてのデバイスが同一モードでなくてはなりません。


ASCIIモードでは、1バイト(8ビット)データを2文字のASCIIコードに変換して伝送します。RTUモードでは、1バイト(8ビット)データをそのまま伝送します。ASCIIモードより伝送効率が良いこともあり、RTUモードが主に使用されています。


なお、伝送モードによってエラーチェックフィールドのチェックアルゴリズムが異なります。ASCIIモードの場合にはLRC(Longitudinal Redundancy Check)法が、またRTUモードの場合にはCRC(Cyclical Redundancy Check)法が採用されています。

 

 

●参考ホームページ:http://www.modbus.org/

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