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La communication MODBUS RTU Généralités sur la communication Le protocole MODBUS RTU

Liaison série : La liaison série asynchrone est retenue pour la communication entre divers appareils dans un contexte industriel. Les informations (octets) sont transmises de manière irrégulière. L’intervalle de temps entre 2 bits de l’octet est cependant fixe. Souvent un bit de start et de stop encadrent chaque octet. Il existe la liaison série synchrone qui nécessite la mise en œuvre d’un troisième fil qui n’est autre que le signal d’horloge permettant de synchroniser l’émetteur et le récepteur. Les informations (octets) sont transmises de manière continue. La ligne ne comporte qu'un fil ; les éléments binaires d'informations (bits) d'un mot ou caractère sont alors envoyés successivement les uns après les autre (serialisation) au rythme d'un signal d'horloge. Le récepteur effectue I'opération inverse: transformation Série/parallèle à partir de son horloge ayant la même fréquence que celle de I'émetteur.

La vitesse de transmission : Elle définit la vitesse d'émission d'une information élémentaire. L'information élémentaire dans le cas des machines, c'est le bit. Cette vitesse se mesure en bits par seconde ( BPS ). Par exemple : Une vitesse de transmission de 19200 bit/s permet de transmettre un bit en : 1/19200 s soit 52,1 µs Nombre de bits Vitesse =-------------------- temps d’émission Plus la vitesse de transmission est élevée,et plus un message sera transmis rapidement. Pour pouvoir communiquer correctement, l'émetteur et le récepteur doivent fonctionner à la même vitesse. Certaines vitesses sont souvent utilisées : 4800 BPS, 9600 BPS, 19200 BPS, 28800 BPS, etc...

Le Protocole MODBUS RTU : Le protocole MODBUS RTU utilise une communication série asynchrone en HALF-DUPLEX multipoint. Le protocole de communication MODBUS RTU possède une structure hiérarchisée. (un maître et plusieurs esclaves) Question/réponse : Les demandes du Maître sont adressées à un Esclave donné. La réponse est attendue en retour de la part de l'Esclave interrogé

Les fonctions MODBUS : Le tableau suivant indique les 19 fonctions Modbus : Tous les équipements ne supportent pas toutes les fonctions. L'Altivar 31 n’en gère que 4. Le tableau précise ces 4 fonctions gérées, et en précise les limites. Utilisé par exemple quand le maître (automate) veut connaître le courant circulant dans l’esclave (variateur ou démarreur contrôleur)

Les trames MODBUS de codage RTU : TRAME COMPLETE : Une question, une réponse ou une diffusion est une trame envoyée au correspondant désiré Adresse 1 octet Trame : suite de bits émis de façon interrompue par un équipement sur le réseau et dont l’ensemble constitue une information cohérente interprétable par le ou les destinataires (messages, questions ou réponses, diffusion d’une valeur…) Fonction 1 octet Informations n octets (dépend de la fonction) Contrôle 2 octets Une trame de question se décompose en plusieurs éléments qui sont envoyés suivant cet ordre : 1 Tout d’abord l’adresse de l’esclave avec lequel communique le maître 2 En suite le code de la fonction (lecture, écriture ..) 3 Puis des information concernant la fonction (exemple : numéro de registre à lire suivi du nombre de registres à lire) 4 Enfin 2 octets contrôlent les erreurs de transmission clôture la trame Rappel : un octet représente 8 bits

Trame d’une question (lecture): Les informations à transmettre sont pour une lecture : EXEMPLE : lecture du registre 3201 (ETA) de l’esclave 5 2 Octets pour contrôler la communication (valeur issue d’un calcul avec l’adresse, le code fonction et les informations) Adresse de l’esclave interrogé : 5 Soit en binaire : Le nombre de registres à lire à partir du numéro précédent : 1 Soit en binaire : Le numéro du registre à lire : 3201 (16#0C18) Soit en binaire : Soit en binaire : 0000 0101 0000 0011 0000 1100 0001 1000 0000 0000 0000 0001 xxxx xxxx xxxx xxxx Adresse 1 octet Fonction 1 octet Informations n octets (dépend de la fonction) Contrôle 2 octets 2 octets (N° registre) + 2 octets (Nbre de regitres)

Transmission d’un octet : La transmission d’un octet ne consiste pas à envoyer que les 8 bits de données : Il est précédé par un bit de start qui indique au destinataire le début de l'émission d’un octet Suivi des 8 bits de données à transmettre Viens ensuite un bit de parité. Le bit de parité est un des systèmes de contrôle les plus simples. La valeur du bit de parité est fonction du nombre total de bits à 1 lorsqu’on prend en compte les bits de données et de parité. S'il apparaît une discordance entre le nombre de 1 Logiques dénombré à la réception et le nombre indiqué par ce bit de parité,c'est qu'il y a erreur de transmission. Et enfin 1 ou 2 bits de stop qui indique la fin d'émission Adresse 1 octet Fonction Informations n octets (dépend de la fonction) Contrôle 2 octets 0000 0101 0000 0011 0000 1100 0001 1000 0000 0000 0000 0001 xxxx xxxx xxxx xxxx Exemple : transmission de l’adresse de l’esclave 5 Parité : 2 réglages PAIRE ou IMPAIRE Pour que le bit de parité soit égal à 1 : Si le réglage est Paire, il faut que le nombre de bits de données à 1 soit impaire. Si le réglage est impaire, il faut que le nombre de bits de données à 1 soit paire. Ici il a 2 bits à 1 (le bit 0 et le 2) le réglage est paire donc le bit de parité est égal à 0 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 1 Bit Bit 3 1 Bit 2 Bit 1 1 Stop Parité Start ?

Lecture de N mots (fonction 3)

FIN