MODBUS RTU İLE ENDÜSTRİYEL HABERLEŞME

-

 

1. Modbus Nedir?

  • Modbus: Endüstriyel cihazlar arasında veri alışverişi için kullanılan bir haberleşme protokolüdür.

  • RTU (Remote Terminal Unit) versiyonu: Seri iletişim hattı üzerinden (RS485, RS232 gibi) binary (ikili) formatta veri gönderir.

  • Kullanım alanları: PLC’ler, koruma röleleri, enerji analizörleri, sensörler, SCADA sistemleri, I/O modülleri vb.

2. Fiziksel Katman

  • RS-485 en çok kullanılan arayüzdür (yarım çift – 2 kablo: A ve B hattı).

  • RS-232 de desteklenir (daha kısa mesafeler için).

  • İletişim Master-Slave mantığıyla yapılır:

    • Master → İsteği başlatır.

    • Slave → Sadece gelen isteğe cevap verir.

  • Tek hatta 32 slave’e kadar bağlanabilir (adresler: 1–247).

3. Modbus RTU Çerçevesi (Frame Formatı)

Bir Modbus RTU mesajı paket (frame) halinde iletilir:

AlanBoyutAçıklama
Slave Adresi1 byteHangi cihaza istek gidecek? (1–247)
Fonksiyon Kodu1 byteNe yapılacak? (okuma, yazma vb.)
Veri AlanıN byteOkunacak/yazılacak adresler, miktarlar, değerler
CRC (Hata Kontrol)2 byteVeri doğrulama için 16-bit CRC

4. Fonksiyon Kodları

En çok kullanılan fonksiyon kodları:

  • 01 → Coil Status Oku (dijital çıkış)

  • 02 → Input Status Oku (dijital giriş)

  • 03 → Holding Register Oku (analog veri / parametreler)

  • 04 → Input Register Oku (analog girişler)

  • 05 → Tek Coil Yaz (ON/OFF)

  • 06 → Tek Register Yaz

  • 15 (0F hex) → Birden fazla coil yaz

  • 16 (10 hex) → Birden fazla register yaz

5. Adresleme Mantığı

  • Coil (bit) → 00001 – 09999

  • Input → 10001 – 19999

  • Holding Register → 40001 – 49999

  • Input Register → 30001 – 39999

6. Veri Tipleri

Modbus verileri 16-bit word tabanlıdır. Ama şu şekilde gruplanabilir:

  • Bit (1 coil veya input)

  • Word (16-bit) → çoğu ölçüm (akım, gerilim, sıcaklık vb.)

  • 32-bit → Float (2 register birleşerek)

  • 64-bit → Double / Long

7. Hata Kontrol (CRC)

  • Modbus RTU’da CRC-16 algoritması kullanılır.

  • Mesaj sonunda 2 byte olarak eklenir.

  • Slave yanlış CRC alırsa cevap vermez → Master timeout yaşar.

8. Zamanlama Kuralları

  • RTU’da çerçeve ayrımı için zaman boşlukları kullanılır.

  • 3.5 karakter süresi boşluk = yeni frame başlangıcı.

  • Yanlış boşluklar → “Frame Error” oluşur.

9. Haberleşme Parametreleri

  • Baud Rate: 9600, 19200, 38400…

  • Parity: Even, Odd, None

  • Stop Bit: 1 veya 2

  • Data Bit: 8

Endüstriyel Cihazlarda MODBUS
RTU Kullanımı

Bugünkü projemizde LOM rölesinden RTU’ya Modbus protokolü ile veri çekeceğiz. Bu projede Ethernet kablosunu yalnızca RTU’nun konfigürasyonu için kullanacağız; veri haberleşmesi Modbus RTU üzerinden yapılacak. Modbus RTU haberleşmesi RS485, RS232 veya RS422 arayüzleriyle gerçekleştirilebilir. Biz uygulamamızda RS485 kullanacağız.

RTU’nun RS485 destekleyen COM girişi Ethernet tipinde olduğu için, bir Ethernet kablosunu keserek içerisindeki damarlardan RS485 bağlantısı yapıyoruz. Bu kabloda yeşil teli RS485-A girişine, mavi-beyaz teli ise RS485-B girişine bağlıyoruz. Böylece bu iki tel üzerinden herhangi bir cihazla Modbus RTU haberleşmesini gerçekleştirebiliriz.


Konfigürasyona başlamadan önce RTU’muzun arayüzüne bağlanabilmek için, cihaz ve bilgisayarımızı aynı subnet içine alıyoruz. Yukarıdaki resimde görülen IP adresleri bu amaçla atanmıştır. RTU’nun “NET” portundan bilgisayarımızla haberleşmeyi sağlamak için (sadece konfigürasyon amacıyla) bir Ethernet kablosu kullanıyoruz ve kabloyu bilgisayarımıza bağlıyoruz.

 

 

Hemen ardından, cihazımıza atanmış olan Modbus haberleşme parametrelerini (örneğin Slave ID, baud rate, parity vb.) RTU’ya doğru şekilde giriyoruz. Bu ayarların doğru yapılmasıyla birlikte RTU ile cihaz arasında Modbus haberleşmesi sağlanmış olur. 

 

Hemen ardından, cihaz üreticisinden temin ettiğimiz Modbus haritasını kullanarak, ihtiyacımız olan sinyalleri RTU üzerinden çekiyoruz. Bu harita sayesinde hangi register’dan hangi bilginin okunacağını belirleyerek gerekli verileri doğru şekilde alabiliyoruz. 

 


Son aşamada cihaza gerilim vererek, doğru adreslerden doğru değerleri çekip çekmediğimizi kontrol ediyoruz. Tüm testler başarıyla tamamlandıktan sonra projemiz bu şekilde son buluyor. Bir sonraki proje için takipte kalın!


 


 

Yorumlar

Yorum Gönder

Bu blogdaki popüler yayınlar

IEC 60870-5-103 PROTOKOLÜ İLE ENDÜSTRİYEL HABERLEŞME

-
Resim
IEC 60870-5-103 IEC 60870-5-103 [IEC103], güç sistemi kontrolü ve ilgili iletişimler  için bir standarttır  . Bir trafo merkezindeki koruma ekipmanı ve kontrol sisteminin cihazları arasında birlikte çalışabilirliği sağlayan tamamlayıcı bir standardı tanımlar. Bu standarda uygun cihaz,  veri aktarımı  için iki yöntem kullanarak bilgi gönderebilir : açıkça belirtilen uygulama hizmeti veri birimlerini (ASDU) kullanarak veya tüm olası bilgilerin iletimi için genel hizmetleri kullanarak. Standart, bazı özel koruma işlevlerini destekler ve tedarikçiye kendi koruma işlevlerini özel veri aralıklarına entegre etme olanağı sağlar. Çerçeve biçimi IEC 103, IEC 101'e benzer şekilde değişken uzunlukta çerçeve  ,  sabit uzunlukta çerçeve  ve  tek karakter  seçeneklerine sahip çerçeve formatı için IEC 60870-5-1'de tanımlanan FT1.2'yi kullanır.  Tek karakter onaylar için, sabit uzunlukta çerçeveler komutlar için ve değişken uzunluklar veri göndermek için...
Devamı

MODBUS TCP İLE ENDÜSTRİYEL HABERLEŞME

-
Resim
MODBUS TCP NEDİR? Modbus , 1979 yılında  Modicon  tarafından PLC’ler ile kullanılmak için geliştirilen bir seri haberleşme protokolüdür. Modbus TCP/IP, Modbus mesaj yapısının verilerini uyumlu cihazlar arasında taşımak için TCP/IP ve Ethernet kullanır. Yani, Modbus TCP/IP fiziksel bir ağı (Ethernet), bir ağ standardıyla (TCP/IP) verileri temsil eden standart bir yöntem. Modbus TCP/IP mesajı basitçe bir Ethernet TCP/IP paketinde kapsüllenmiş bir Modbus iletişimidir. Otomasyon cihazlarının denetim ve kontrol amaçlı tasarlanan kullanımı basit olan bir protokoldür. Klasik internet ağ topolojisine göre haberleşme sunan bu protokol standart olarak kullanılan internet kartları ile 100 Mbps hız ile veri aktarımı yapar. TCP/IP protokolü ile çok sayıda bağlantı yapılabilir. Sunucu/istemci cihazlar aralarında bağlantı kurulur ve veri aktarımı gerçekleşir. Herhangi bir cihaz istemci veya sunucu olabileceği gibi sistemde birçok sunucu veya istemci olabilir. TCP/IP protokolünde ve...
Devamı

IEC 60870-5-104 İLE ENDÜSTRİYEL HABERLEŞME

-
Resim
IEC 60870-5-104 nedir? IEC 60870-5-104; elektrik üretim, iletim ve dağıtım sistemlerinde bulunan RTU, koruma rölesi, gateway ve SCADA sistemleri arasında: Durum bilgisi iletmek, Alarm ve olay göndermek, Akım, gerilim ve güç gibi ölçümleri aktarmak, Kesici ve ayırıcı kumandası yapmak, Sayaç bilgilerini iletmek, Saat senkronizasyonu yapmak için kullanılan TCP/IP tabanlı telekontrol protokolüdür . Standardın resmî adı, “IEC 60870-5-101’in standart taşıma profilleri üzerinden ağ erişimi” anlamına gelir. Basit ifadeyle IEC-104, IEC 60870-5-101’in uygulama mantığını Ethernet ve TCP/IP ağına taşır. IEC, standardı coğrafi olarak yayılmış proseslerin izlenmesi ve kontrol edilmesi için tanımlar. 1. IEC-104 neden kullanılır? Bir elektrik dağıtım sistemini düşünelim: Koruma rölesi Enerji analizörü Kesici kontrolörü Akü izleme sistemi ↓ RTU ↓ IEC 60870-5-104 Merkezi SCADA Sahadaki cihazların farklı protokolleri olabilir: Röle → Modbus TCP Sayaç → Modb...
Devamı