Los protocolos de comunicación han tomado importancia en los últimos años, sobre todos aquellos que tiene la virtud de diseñar vías de comunicación entre los dispositivos, como por ejemplo, un PLC con el internet. Uno de estos sistemas es el Modbus TCP.
El Modbus tiene sus orígenes en el año 1979. Fue creado por Modicon para su gama de controladores lógicos programables (PLCs). Desde entonces hasta la fecha se le han agregado innovaciones tecnológicas para convertirlo en el protocolo de mayor capacidad para realizar conexiones de dispositivos electrónicos industriales.
Otros fabricantes se han sumado a desarrollar estudios basados en la ingeniería de sistemas para repotenciar las funcionalidades de este instrumento, uno de ellos es la corporación Siemens, quienes han tenido un reconocimiento significativo de calidad por parte de los usuarios. El desarrollo de este tema lo abordaremos más adelante
¿Qué es un Modbus TCP?
Es un protocolo de comunicación que tiene su eje de acción en la supervisión y el control de equipos de automatización. Específicamente, crea vía de comunicación entre los equipos e internet. El uso más común es para la conexión Ethernet de PLC’s, módulos de E/S y puertas de enlace a otros buses de campo o redes de E/S simple.
¿Cómo funciona el Modbus TCP?
El sistema Modbus TCP funciona poniendo en plática la técnica conocida como maestro-esclavo o cliente y servidor en el que sólo un dispositivo (el maestro o cliente) puede iniciar transacciones llamadas consultas.
Los otros dispositivos (esclavos o servidores) responden mediante la provisión de los datos solicitados al maestro, o a través de la adopción de las medidas solicitadas en la consulta.
En el caso concreto de un proceso ¿Quién es el esclavo?
Es cualquier dispositivo periférico (transductor de entrada y salida que procesa la información y envía su señal de salida utilizando el mecanismo de comunicación Modbus TCP
El objetivo primordial de un Modbus TCP es aseverar que todos los paquetes de datos se reciban correctamente.
Tipos de Modbus TCP de la marca Siemens
El sistema Modbus TCP de Siemens es un protocolo de comunicación estándar abierto y diseñado para redes industriales. Su utilidad se evidencia en la transferencia de datos de registro acíclicos, como por ejemplo, la información de E/S de un PLC captada en la plataforma de internet.
El protocolo de Modbus TCP está estandarizado desde 2007 en la normativa internacional IEC 61158.
SIMATIC MODBUS/TCP PN
Permite la comunicación Modbus/TCP por medio de la interfaz IE/PN integrada en la CPU. El bloque llama internamente a los bloques TCON, TSEND, TRCV y TDISCON. Los bloques para los productos Modbus/TCP permiten implementar una comunicación entre CPUs S7 y equipos de otros fabricantes. Además los bloques para la comunicación Modbus/TCP con SIMATIC S7 se suministran con un número particular.
Puertos disponibles con SIMATIC MODBUS/TCP PN
El sistema usa el puerto 502 como punto local en el servidor Modbus por defecto, el puerto local es ajustable según los requerimientos del usuario, pero generalmente se suelen usar los números de puerto a partir del 2000.
Es importante tomar en cuenta que al utilizar SIMATIC como servidor Modbus, se presentan restricciones en una serie de CPUs en lo que se refiere a los números de puerto liberados.
¿Cuántos enlaces son compatibles con el Modbus/TCP de Siemens?
El número máximo de usuarios Modbus/TCP que se pueden conectar a una CPU del S7-300 o del S7-400 con interfaz PROFINET integrada está limitado por las posibilidades de configuración de la CPU en cuestión, Sin embargo, si las condiciones son óptimas se pueden conectar un máximo de 8 clientes Modbus a una CPU del S7-1200.
El número máximo de clientes Modbus que se pueden conectar a una CPU del S7-1500 se determina en función del número de instancias al FB MB_Server ejecutándose en paralelo en la CPU y el número máximo de recursos de conexión libres.
Si se usa la CPU SIMATIC como usuario Modbus, entonces no habrá restricciones en cuanto a los números de puerto liberados.
Si la CPU con interfaz PROFINET integrada no permite trabajar con múltiples puertos, cada puerto local de la CPU sólo se podrá usar una vez, lo que significa que cuando se haya establecido un enlace de comunicación para un puerto local de la CPU, no se podrá establecer otro enlace a través de ese puerto.
Si se usa una CPU no-multipuerto como servidor Modbus, entonces habrá dos opciones para el establecimiento de los enlaces de comunicación con clientes Modbus múltiples.
Es importante tomar en cuenta que como todos los usuarios de Modbus/TCP acceden al servidor Modbus por el puerto 502 es necesario tener un establecimiento controlado por trabajo constante y eliminar los enlaces.
El servidor Modbus puede comunicar con sólo 1 cliente Modbus a través del puerto 502 en cada instante. Antes de que otro cliente pueda acceder al servidor, el enlace con el primer cliente Modbus se deberá eliminar y liberar el puerto 502. Tan pronto como el puerto 502 queda liberado, otro cliente Modbus podrá acceder al servidor a través del puerto.
Este protocolo de comunicación puede ser aplicado en:
- Controladores lógicos programables (PLC)
- Sistemas SCADA
- En visualizaciones y control de procesos industriales
- Sensores y actuadores
A la hora de requerir más información sobre el sistema Modbus/TCP de Siemens, puede comunicarse con GSL industrias a través del siguiente enlace https://www.industriasgsl.com/