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56 Schneider Electric Le protocole Modbus Différence des trames ASCII ou RTU Ce

56 Schneider Electric Le protocole Modbus Différence des trames ASCII ou RTU Certains équipements permettent le choix entre ces deux formats : b Le format RTU permet pour une même vitesse de transmission un plus fort débit de données. b Le format ASCII offre une "souplesse" plus importante sur les timing inter-octet (jusqu'à 1 seconde) et constitue une véritable transmission asynchrone. Différences des protocoles MODBUS ou MODBUS+ b Pour le protocole MODBUS, les récepteurs lisent l’adresse et reconnaissent ainsi quel est le module concerné par le message. Ils connaissent aussi la longueur du message ce qui permet de détecter les messages "tronqués". b En MODBUS + l'adresse MODBUS est convertie par l'émetteur en une adresse de nœud et de chemin d'accès sur le réseau. Modbus / Jbus Définition : ASCII, Américan Standard Code for Information Interchange. Définition : RTU, Remote Terminal Unit. Ces deux formats de trames peuvent êtres utilisés dans le protocole MODBUS, mais sont incompatibles entre eux. Environ 95% des modules communicants sur MODBUS utilisent des trames "RTU". Définition : Le protocole MODBUS utilise des trames dont le début et la fin sont standards. L'adresse est placée en début de trame. Définition : Le protocole MODBUS+ utilise des trames avec des délimiteurs de début et de fin spécifiques au réseau. L'adresse destinataire est intégrée au protocole. Le protocole JBUS utilise une partie du protocole MODBUS. Nota : Les produits (modules) peuvent ne contenir qu'une partie des fonctions (voir notice produits). Structure de la trame Jbus Modbus N° d'esclave Code fonction Longueur trame CRC Détection des trames * 1 à 255 1 à 16 (sauf 9 & 10) 255 Octets max. CRC16 silence > 3 caractères 1 à 247 1 à 24 261 Octets max. CRC16 silence > 1,5 ou > 3,5 caractères * Cette différence ne pose pas de problème à des débits supérieurs à 1200 bits/s car ces temps sont inférieurs au temps de traitement de l'équipement (temps de retournement). Fonctions standard F1 Lecture de n bits à @ 0 to FFFF (1 < n < 2000) Lecture de n bits à @ 1 to 9999 F2 Lecture de n bits à @ 0 to FFFF (1 < n < 2000) Lecture de n bits à @ 10001 to 19999 F3 Lecture de n mots à @ 0 to FFFF (1 < n < 125) Lecture de n mots à @ 40001 to 49999 F4 Lecture de n mots à @ 0 to FFFF (1 < n < 125) Lecture de n mots à @ 30001 to 39999 F5 Ecriture de 1 bit à @ 0 to FFFF Ecriture de 1 bit à @ 1 to 9999 F6 Ecriture de 1 mot à @ 0 to FFFF Ecriture de 1 mot à @ 40001 to 49999 F7 Lecture rapide de 8 bits utilisateur Lecture du status d'exception (8 bits) Signale des défauts sur l'équipement F15 F15 Ecriture de n bits à @ 0 to FFFF Ecriture de n bits à @ 1 to 9999 F16 Ecriture de n mots à @ 0 to FFFF Ecriture de n mots à @ 40001 to 49999 Remarque : les @ Modbus commencent à "1", les @ JBus commencent à "0". Guide d'intégration Modbus / Jbus 57 Schneider Electric Le protocole Modbus (suite) Remarque : la fonction 13 possède 43 sous-fonctions, Jbus en utilise seulement 6. Le protocole MODBUS permet de lire ou d'écrire un ou plusieurs bits, un ou plusieurs mots, le contenu du compteur d'évènements ou celui des compteurs de diagnostic. Structure de la trame Jbus Modbus Fonctions de diagnostic (sous-fonctions) F8 Lecture des compteurs de diagnostics Lecture des compteurs de diagnostics (01) Donnée = 0000=>pas de réponse émise donnée = FF00 reset des compteurs Réponse pas de RAZ compteurs (02-03-04-0A) Identiques Identiques (0B) Comptabilise les trames sans erreur de CRC Comptabilise toutes les trames (0C-0D) Identiques Identiques (0E) Non incrémenté sur une diffusion Incrémenté sur une diiffusion (0F) Comptabilise le nombre de diffusions reçues Comptabilise le nombre de non réponses de l’esclave (10-11) Identiques Identiques (12) Comptabilise les erreus de caractères (format, parité etc...) Comptablilise les overrun F11 Compteur d’évènement. Incrémenté sur une diffusion. Dans la réponse, le 1er mot est toujours à 0 Compteur d’évènement. Non incrémenté sur une diffusion. Dans la réponse, le 1er mot est à 0 ou FFFF (status) F12 Historique des 64 derniers échanges. Dans la réponse, le 1er mot est toujours à 0. Historique de 64 derniers échanges. Dans la réponse, le 1er mot est à 0 ou FFFF (status). Codes d’exception (01-02-03-05-07-08) Identiques Identiques (04) Equipement non prêt Erreur pendant le traitement de la requête (09) Chevauchement de zone mémoire Non implémenté Fonctions étendues (sous-fonctions) F13 Commandes programme Commandes programme (01 - 02) Identiques Identiques (03 - 04) Adresse sur 24 bits Adresse sur 16 bits + 8 bits pour le numéro de page Extension d'adresse (25) (26) F14 identique Octet de donnée = 00 or 80h identique identique Octet de donnée = 06h Identique Guide d'intégration Modbus / Jbus 58 Schneider Electric Le protocole Modbus (suite) Caractérisation des échanges Les commandes de diffusion sont obligatoirement des commandes d'écriture. Il n'y a pas de réponse émise par les esclaves. Les échanges sont réalisés à l'initiative du maître et comportent une demande du maître et une réponse de l'esclave. E52348 Maître Esclave 1 Esclave 2 Esclave 3 Demande Réponse E52349 Toutes les trames échangées ont la même structure. Les demandes du maître sont adressées soit : b A un esclave donné (identiﬁé par son numéro dans le premier octet de la trame de demande). b A tous les esclaves (diffusion). N données CRC 16 esclave Code fonction Zone de ° Zone de contrôle E52350 Maître Diffusion Esclave 1 Esclave 2 Esclave 3 Guide d'intégration Modbus / Jbus 59 Schneider Electric Le protocole Modbus (suite) Chaque trame contient quatre types d'informations : b Le numéro de l'esclave (1 octet) : v le numéro de l'esclave spéciﬁe l'esclave destinataire (1 à 255). Si ce numéro est zéro, la demande concerne tous les esclaves, il n'y a pas de message de réponse. b Le code fonction (1 octet) : v il permet de sélectionner une commande (lecture, écriture, bit, mot) et de vériﬁer si la réponse est correcte. b Le champ information (n octets) : v il contient les paramètres liés à la fonction : adresse bit, adresse mot, valeur de bit, valeur de mot, nombre de bits, nombre de mots. b Le mot de contrôle (2 octets) : v il est utilisé pour détecter les erreurs de transmission. Diagramme d'occupation du support de transmission Remarque : les durées de DEMANDE, REPONSE, DIFFUSION, ATTENTE, TRAITEMENT sont liées à la fonction réalisée. Tout échange comporte deux trames, une demande du maître et une réponse de l'esclave. Sauf pour la diffusion (écriture seulement) ou l'échange est constitué d'une trame du maître. E52351 Attente Réponse Maître Esclave N Esclave N Support physique Echange i-1 Echange i Echange i+1 Temps Analyse de la réponse et préparation de l'échange suivant Temps de retournement Demande Diffusion Exécution par l'esclave D D R R R R D D R R D D °1 °n Guide d'intégration Modbus / Jbus 60 Schneider Electric Le protocole Modbus (suite) Les principes utilisés Synchronisation des échanges Tout caractère reçu après un silence supérieur à 3 caractères est considéré comme un début de trame. Nota : Respectez un silence sur la ligne entre deux trames d'au moins trois caractères. Présentation des trames Présentation des trames de demande et de réponse b Demande b Réponse E52352 Fin du bit stop Début du bit start Silence 3 caractères Caractère Caractère Le contenu des trames qui suivent est donné en hexadécimal. E52353 1 octet 1 octet n octets 2 octets N° esclave (1 à FF) Code fonction Informations Mot de contrôle Lorsque le message est reçu par l'esclave ce dernier lit le mot de contrôle et accepte ou refuse le message. Information nécessaire à la demande adresse bits, mots valeur bits, mots nombre de bits, nombre de mots. Ce code permet de sélectionner les commandes disponibles. 1 octet 1 octet n octets 2 octets N° esclave (1 à FF) Code fonction Informations Mot de contrôle Valeur des bits ou des mots lus, valeur des bits ou des mots écrits, nombre de mots ou nombre de bits, diagnostic. Guide d'intégration Modbus / Jbus 61 Schneider Electric Le protocole Modbus (suite) L'adressage Le mode d'adressage diffère suivant les modules : b Par roue codeuse : v la roue n°1 donne le poids fort des adresses, v la roue n°2 donne les poids faibles. b Par clavier ; le principe reste le même, mais la méthode peut différer : v paramétrage en une seule fois, v ou paramétrage en deux opérations (poids fort/poids faible). Dans tous les cas, se reporter à la notice de mise en œuvre des modules. Les fonctions Fonctions JBUS : b Fonction 1 ; Lecture de n bits de sorties ou internes. b Fonction 2 ; Lecture de n bits d'entrées. b Fonction 3 ; Lecture de n mots uploads/Litterature/ protocole-modbus.pdf