Sensor de temperatura e umidade com comunica??o RS-485 e protocolo de comunica??o Modbus

Sensor de temperatura e umidade com comunica??o RS-485 e protocolo de comunica??o Modbus

Por muito tempo, os seres humanos estiveram acostumados a obter informa??es diretamente de seus próprios órg?os sensoriais, mas essa forma de obten??o de informa??es é muito limitada. Para superar as limita??es dos órg?os humanos e das condi??es naturais, foram inventados sensores e tecnologias de comunica??o por sensores. Com o rápido desenvolvimento de diversas tecnologias de sensoriamento, os meios de obten??o e transmiss?o de informa??es sofreram mudan?as constantes, ampliando significativamente a capacidade humana de obter informa??es.

1. A origem do RS-485 e do Modbus

RS-485: Normalmente, o envio de dados utiliza comunica??o serial para a troca de informa??es. O método utilizado inicialmente era a comunica??o RS232. Devido à complexidade dos ambientes industriais, diversos sensores geram muita interferência eletromagnética, e erros de transmiss?o s?o frequentes. Além disso, o RS232 permite apenas comunica??o ponto a ponto, sem fun??o de rede, e a dist?ncia de transmiss?o n?o atinge mais de dez metros, o que n?o atende aos requisitos de comunica??o de longa dist?ncia. Esses problemas só foram resolvidos com o surgimento do RS-485.

O sinal RS-485 adota o modo de transmiss?o diferencial, que pode resolver eficazmente o problema da interferência de modo comum, a dist?ncia de comunica??o pode atingir 1200 metros e permite que vários transceptores sejam conectados ao mesmo barramento.

Protocolo Modbus: Com o crescente número de aplica??es industriais em comunica??o, a Schneider Electric formulou o protocolo Modbus para o setor industrial em 1979, e atualmente muitas aplica??es de comunica??o RS-485 na indústria utilizam o protocolo Modbus. A seguir, abordaremos a comunica??o RS-485 e o protocolo de comunica??o Modbus.

Em segundo lugar, a rela??o entre os protocolos RS-485 e Modbus.

Primeiramente, o RS-485 é um protocolo de camada de hardware, enquanto o Modbus é um protocolo de camada de software que opera acima dessa camada de hardware, sendo um protocolo de transmiss?o de mensagens da camada de aplica??o. Em termos simples, o Modbus define a rela??o entre mestre e escravo, especificando quais comandos o mestre deve enviar ao escravo. O Modbus também define a intera??o de dados entre o mestre e o escravo, qual formato deve ser seguido e como garantir que os dados n?o entrem em conflito durante a transmiss?o. Contanto que todos sigam esse protocolo, máquinas mestre e escravo de fabricantes diferentes podem ser compartilhadas. O protocolo Modbus inclui RTU, ASCII e TCP. Dentre eles, o Modbus-RTU é o mais utilizado e relativamente simples.

1. Comunica??o RS-485

RS-485 é um padr?o que define as características elétricas de transmissores e receptores em um sistema digital multiponto balanceado. O padr?o é definido pela Telecommunications Industry Association (TIA) e pela Electronics Industry Alliance (EIA). Redes de comunica??o digital que utilizam esse padr?o podem transmitir sinais de forma eficaz em longas dist?ncias e em ambientes com alto nível de ruído eletr?nico. O RS-485 possibilita a conex?o à rede local e a configura??o de enlaces de comunica??o com múltiplas ramifica??es.

O RS-485 possui duas configura??es de cabeamento: dois fios e quatro fios. O sistema de quatro fios permite apenas comunica??o ponto a ponto e é pouco utilizado atualmente, sendo o cabeamento de dois fios o mais comum. Este método de cabeamento utiliza uma topologia de barramento, permitindo a conex?o de até 32 nós em um mesmo barramento.

2. Protocolo de comunica??o Modbus

O protocolo Modbus é uma linguagem universal aplicada a controladores eletr?nicos. Através deste protocolo, os controladores podem comunicar-se entre si e com outros dispositivos através de uma rede (como Ethernet). Tornou-se um padr?o industrial geral. Com ele, equipamentos de controle produzidos por diferentes fabricantes podem ser conectados a uma rede industrial para monitoramento centralizado. Este protocolo define a estrutura da mensagem que um controlador pode reconhecer e usar, independentemente do tipo de rede pela qual se comunicam. Ele descreve o processo de um controlador solicitar acesso a outros dispositivos, como responder a solicita??es de outros dispositivos e como detectar e registrar erros. Desenvolveu um formato comum para a estrutura e o conteúdo do domínio da mensagem.

O Modbus possui as seguintes características:

(1) Padr?o e aberto, os usuários podem usar o protocolo Modbus gratuitamente e com confian?a, sem pagar taxas de licen?a e n?o infringir?o os direitos de propriedade intelectual.

(2) O Modbus pode suportar uma variedade de interfaces elétricas, como RS-232, RS-485, etc., e também pode ser transmitido em vários meios, como par tran?ado, fibra óptica, sem fio, etc.

(3) O formato de quadro Modbus é simples, compacto e fácil de entender. ? fácil de usar para os usuários e fácil de desenvolver para os fabricantes.

No entanto, a Sensor Solution n?o é a única fabricante no mercado interno, e muitas pessoas consideram que o servi?o da Hunan Rika Electronic Tech Co., Ltd. deixa muito a desejar em termos de funcionalidade e design.

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